尚书事。又派中书舍人辛悫、游诠之等带上玉玺文书到江南表彰他们的功劳，自王琳以下都有赏赐。王琳于是派遣他哥哥的儿子王叔宝率他势力范围内十州刺史的子弟到北齐都城邺城为质，并拥立萧庄在郢州篡梁为帝。萧庄委任王琳为侍中、使持节、大将军、中书监，改封为安成郡公，其他官职都承继以前梁朝的任命。

等陈文帝即位，王琳辅佐萧庄驻军濡须口。北齐派遣扬州道行台慕容俨率兵到长江边，来声援王琳。陈朝派遣安州刺史吴明彻从江中溯流而上，要偷袭盆城。王琳派巴陵太守任忠大败吴明彻，明彻只身脱逃。王琳军队趁势东下，陈派太尉侯王真、司空侯安都等抵御他。侯王真等人因为王琳军气势正盛，便引军入芜湖避其锋芒。当时西南风很急，王琳认为得了天助，打算直取扬州，侯王真等慢慢从芜湖出来跟在他后面。等到交战时，西南风反被侯王真利用，王琳兵点燃火把往侯王真的船上扔，反而都烧光了自己的船。王琳战舰大乱，兵士跳水而死的有十之二三。其余的都弃船上岸，被陈军几乎杀光。

当初，王琳命左长史袁泌、御史中丞刘仲威掌军事保卫萧庄，等他兵败，袁泌就投降了陈朝。仲威带着萧庄投奔到历阳，又把他送到寿阳，王琳不久与萧庄一同入齐。齐孝昭帝派王琳到合肥，纠集旧部，再图进取。王琳于是修理战船，分派人去招募淮南民众，这些人都愿意和他同心协力。陈合州刺史裴景晖，是王琳的哥哥王珉的女婿，请求用自己私人下属为齐军作内应，齐孝昭帝委派王琳和行台左丞卢潜率兵前去接应。王琳迟疑不决，景晖怕事情泄漏，就投奔了齐国。齐孝昭帝赐王琳印封文书让他镇守寿阳，准许他部下将帅还都跟从他，任王琳为骠骑大将军、开府仪同三司、扬州刺史，封他为会稽郡公。又增发他军饷，还赐给他一班铙吹乐器。王琳水陆军严阵以待，准备待机而动。这时陈朝与齐结好，所以齐使王琳以后再作打算。

王琳在寿阳，与行台尚书卢潜不和，屡次产生矛盾，被召还邺城。齐武成帝置而不问，任命他为沧州刺史。后来又任他为特进、侍中。王琳所住房子的屋脊无故破裂剥落，出来几升红色的蛆，落地后变成血，并蠕动。有龙从他门外的池中跃出，生出云雾，白昼昏暗。这时陈将吴明彻攻打北齐，齐帝派领军将军尉破胡等出兵救援秦州，并令王琳等参与谋划。王琳对自己的亲信说：“如今太岁在东南，岁星居于牛斗的位置，太白已经升高，这些天象都对客军有利，我们将有丧败。”又对破胡说：“吴兵势头很猛，要用长远之计来胜它，要谨慎不要轻易出战。”破胡不听。与陈军战，大败。王琳单骑突围，幸免逃脱。逃回到彭城，齐国令他就地到寿阳去，并准许他招募军队。又晋封他为巴陵郡王。陈将吴明彻进兵围寿阳，堵肥水灌城。而齐将皮景和等屯兵在淮西，居然不去救援。明彻昼夜攻打，城内水气侵袭，人人浑身肿胀，死者和重病人互相枕藉。从七月攻城到十月，城陷王琳被抓获，百姓都哭泣着跟随他不去，吴明彻怕生变乱，把他在城东北二十里杀死，时年四十八。很多人为他痛哭，声如雷震。有一个老头儿带着酒肉前来，号哭以酒洒地祭奠他，把他的血收起来带走了。吴明彻把他的头传送到建康，悬挂在街市上。

王琳的旧日部下梁朝骠骑府仓曹参军朱蠩写信给陈尚书仆射徐陵求王琳的首级。徐陵赞许他的义气，又加上吴明彻也屡次梦见王琳向他讨还自己的头，所以二人都向陈主上书而获准。于是朱蠩就和开府主簿刘韶慧等带着王琳的首级到淮南，暂时埋在八公山旁，受过他好处的故旧来参加葬礼的有几千人。朱蠩等人从小道偷偷跑到北齐，与北齐商议把他的首级接过来。不久有扬州人茅智胜等五人秘密护送他的灵柩到邺城。北齐追赠他统领十五州诸军事、扬州刺史、侍中、特进、开府、录尚书事，谥为忠武王，用鍂车京车给他送葬。