万历二十二年( 1594 ) ，播州土司杨应龙造反，流毒整个巴蜀，官军屡战屡败。其后，王士琦临危受命，负责镇守重庆。在那里，他出色地完成了守卫川蜀门户的任务，阻止了叛军进一步的东侵。
杨应龙叛乱平息后，千里之外的朝鲜战云再起，日本关白丰臣秀吉悍然撕毁停战协定，发动了第二次侵朝战争，明军猝不及防，被日本悍将加藤清正所败。为了挽回局面，万历皇帝紧急将王士琦调往朝鲜，并命他带领万余名苗族精兵。
面对凶狠、残忍的倭寇，王士琦视死如归，他将自己遗腹子托付给哥哥，发誓要铲除丰臣秀吉等日酋。据《章安王氏宗谱》记载，王士琦手下的苗族兵将皆“性顽犷, 不可训”，随时有哗变的危险。然而王士琦却能恩威并施，使苗族士兵皆“鼓舞操纵, 无不悦服“。
横渡鸭绿江时，他效仿祖逖“中流击楫”，发誓要为国家捐出七尺之躯。当时，倭寇分别建立三个据点:东路釜山, 首领加藤清正; 中路泗州, 首领岛津义弘；西路顺天, 首领小西行长。王士琦担任明朝西路军的监军，负责攻打顺天。
在战斗中，王士琦监督明军击溃了小西行长，形势一片大好。谁知在泗州之战中，明军意外战败，加藤清正欲从侧翼包抄。一时间，西路军军心涣散，皆想撤往大后方的全州。然而王士琦却拔剑而呼：“强敌在前, 有进死, 无退生。”
随后作为文官的他亲临前线，大破小西行长，此后又击溃了岛津义弘所带的援军，取得了不小的胜利。对于王士琦的英勇表现，万历皇帝龙心大悦，为他进爵两级。其后，朝鲜国王还亲自给王士琦写信，表示其对他战功的钦佩。
