6个月后，国民党第二战区司令长官阎锡山要求中共派一批政工人员到该战区搞宣传鼓动，王化琴和陈云洁奉八路军西安办事处之命，赴孙连仲的二十七师任政治教官。

欢送时，大家高唱《毕业歌》：“这是时候了！同学们！该我们走向前线！我们没有什么挂牵！总还有点留恋！我们要去打击侵略者，怕什么千难万险！我们的血沸腾了！不驱走敌人不回来相见。别了！别了！同学们！我们再见在前线！”

王化琴到部队后，充分利用在延安学到的做政治工作的经验，组建了宣传队，经常下部队搞演出，写捷报，激励战士们的抗日热情和士气，士兵们都亲切地称她为“王教官”。

1938年初，日军为了打通津浦铁路，连接华北与华中战场，扩大侵略，采取南北对进的方针，夹击徐州。3月，孙连仲部奉命开往徐州，参加台儿庄战役。行军路上，王化琴目睹山河破碎、人民流离失所的情景，感慨万千。慰问演出中，她悲愤地唱起了“五月的鲜花，开遍了原野，鲜花掩盖着志士的鲜血。为了挽救这垂危的民族，我们正顽强地抗战不歇……”

台儿庄战役后，日军为了迅速消灭中国军队主力，纠集了约25万兵力，南北夹击徐州。中国军队为保存实力，开始主动撤离徐州。

王化琴和陈云洁跟着部队，越津浦路向西经皖北往河南潢川方向撤退，每天要走七八十里。她从没有徒步走过这么长的路，沿路河道纵横，很多时候不得不涉水前行。一路尽是逃难的百姓，地里小麦黄了，没人去收割。后来，她俩不幸与部队走散，只好随着老百姓走，并打算返回延安。

从山东经过江苏，在宿县越津浦，过铁路到达了皖北，在凤阳渡过淮河，又从安徽颍上走到河南潢川，两个人完全靠两条腿，硬是徒步走了一个多月，终于到达西安。由于没有找到八路军西安办事处，加之人生地不熟，吃住成了大问题，王化琴和陈云洁徘徊在西安街头。

走投无路之际，她俩看到了一则“战干团”的招生广告，便相约去报了名，没想到竟然被录取了。“战干团”是国民政府军事委员会战时工作干部训练团的简称，是抗战时期国民党开办的一个大型军事、政治训练机构。前3个月为入伍训练，主要为基本军事操练、野外演习、实弹射击和兵器、地形、筑城、谍报、游击战术等军事课程。学生在受训期间，无一例外地要加入三青团和国民党。

一个月以后，国民党军统局一个少将专员到“战干团”视察，看到花名册中竟然有两个女大学生，非常吃惊，就让校方叫来姐妹俩，说国家有难，匹夫有责。你们报国的勇气可嘉，但找错了地方，我介绍你们到重庆抗日大本营去，发挥知识才能。他当即写了个条子，让她们明天坐飞机到重庆。