1941年1月6日，新四軍軍部及所屬部隊(duì)共9000余人，奉命由皖南北移抗日，于安徽涇縣茂林地區(qū)突遭國民黨頑固派8個(gè)師共8萬余人的圍攻堵截，激戰(zhàn)八晝夜，終因寡不敵眾，彈盡糧絕，最后突圍出去2000余人，其余大部犧牲和被俘。這就是震驚中外的皖南事變。

王培臣是突圍出來的幸存者之一。作為新四軍第2支隊(duì)作戰(zhàn)科長，王培臣對(duì)當(dāng)時(shí)之處境，早就有一種難言的預(yù)感，常向支隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)建議準(zhǔn)備方案。當(dāng)時(shí)第2支隊(duì)在突圍中為中路縱隊(duì)（軍部隨中路縱隊(duì)之后跟進(jìn)），1月4日冒暴雨于午夜渡過章家渡的舒溪到達(dá)茂林東北的風(fēng)村。6日戰(zhàn)斗即打響。王培臣按支隊(duì)首長的指令，帶領(lǐng)一個(gè)偵察班分別到新、老3團(tuán)傳達(dá)作戰(zhàn)命令，協(xié)助指揮榧嶺、星譚和山口（百戶坑口）戰(zhàn)斗。8日和9日，第2支隊(duì)在高潭地區(qū)組織防御，掩護(hù)軍部行動(dòng)，戰(zhàn)斗激烈，部隊(duì)傷亡較大，與敵打成膠著狀態(tài)，晚上才得知中共中央決定撤銷項(xiàng)英、袁國平、周子昆等人職務(wù)，部隊(duì)由葉挺、饒漱石指揮的決定。

10日至13日，第2支隊(duì)占領(lǐng)石井坑陣地，抗敵圍攻。當(dāng)時(shí)部隊(duì)英勇頑強(qiáng)，王培臣在新、老3團(tuán)陣地之間飛奔，同時(shí)還擔(dān)負(fù)聯(lián)系左路第1支隊(duì)和右路第3支隊(duì)的任務(wù)，協(xié)調(diào)戰(zhàn)斗，收攏被打散的人員繼續(xù)投入戰(zhàn)斗。整個(gè)石井坑周圍的戰(zhàn)斗極為慘烈，據(jù)突圍出來的王東平、闕中一、王榮光、張日清等人回憶，戰(zhàn)斗中看到王培臣1.8米多高的身影帶著偵察員，冒著敵人猛烈的炮火，在各團(tuán)營之間飛跑，傳達(dá)命令，協(xié)助指揮作戰(zhàn)，其英勇與威猛，至今難忘。

13日下午4時(shí)左右，軍部決定突圍。第2支隊(duì)分兩路向西北方向突圍，預(yù)定在銅（陵）、繁（昌）之間渡過長江到達(dá)無為縣。第2支隊(duì)突圍開始時(shí)只余近千人，陸續(xù)收攏其他部隊(duì)后達(dá)2000人。部隊(duì)在首次攻擊受挫后，退回獅形山與香爐東之間。再戰(zhàn)，王培臣和新3團(tuán)團(tuán)長熊夢(mèng)輝在前頭帶隊(duì)，與敵激戰(zhàn)，并會(huì)合了突圍出來的支隊(duì)副司令員馮達(dá)飛等400余人，直奔章家渡。14日晨5時(shí)許，天剛破曉，沖到了章家渡對(duì)面的舒溪南岸，不知敵人新7師早已布防。于是決定百余人在南岸掩護(hù)，由王培臣和新3團(tuán)團(tuán)長熊夢(mèng)輝、參謀長張日清、主任闕中一率百余人先行強(qiáng)渡。沖到舒溪中間沙洲時(shí)，遭敵猛射，大批戰(zhàn)友倒在水里，王培臣大怒，端著機(jī)槍沖在最前面，大喊著激勵(lì)大伙兒沖鋒。

新3團(tuán)參謀長張日清趕緊拉王培臣臥倒，這時(shí)，一顆子彈射來，打斷王培臣右手腕（后被評(píng)為二等甲級(jí)殘廢），又穿過新3團(tuán)2營政委黃步忠的頭部（當(dāng)場(chǎng)犧牲），再穿過通訊班長葉石家的左腰部。部隊(duì)因傷亡過大，退回到南岸，王培臣等300多人被敵重兵三面追擊圍堵，決定分成幾股突圍。王培臣與王榮光（解放后任江蘇省軍區(qū)副政委）、闕中一（解放后任東海艦隊(duì)參謀長）等與敵背水一戰(zhàn)，沿途兩側(cè)盡見犧牲的烈士和傷員，槍炮震耳，尸橫遍野，血流成河，真是驚天地、泣鬼神，天地為悲。

王培臣回憶說，下半夜沖到一處，只見遍地都是新四軍，以為大部隊(duì)宿營，于是倒頭便睡。凌晨，喚醒大家起來，才發(fā)現(xiàn)全是新四軍遇難的無頭烈士（被敵人殘忍地全部割下頭顱）。于是，他們?cè)诮^望中奮起，途中，幾次遇敵，均利用過去在贛南打游擊時(shí)跟陳毅學(xué)的四川話搭腔，冒充敵人部隊(duì)番號(hào)巧妙通過。一次被敵兵圍住，關(guān)在一土屋中，晚上王培臣組織所有人員集中向土墻角撒尿，挖洞得以脫險(xiǎn)。就這樣，歷經(jīng)艱險(xiǎn)，終于突出重圍，北渡長江到達(dá)無為縣集結(jié)。

皖南事變中突圍到無為縣的新四軍部隊(duì)，后來與江北游擊隊(duì)、挺進(jìn)團(tuán)等部隊(duì)組成了新四軍第7師。皖南事變后，王培臣調(diào)到新四軍軍部工作過一段時(shí)間，后謝絕了2師師長羅炳輝邀請(qǐng)他調(diào)到該師的要求，再次選擇到第7師沿江支隊(duì)兼沿江軍分區(qū)擔(dān)任參謀長。是皖南事變不了的情結(jié)和死難烈士的英魂召喚著他，重新回到戰(zhàn)斗過的地方，堅(jiān)持皖中抗日直到最后勝利。