辽沈战役可以分为三个阶段：第一阶段是打锦州，第二阶段是战辽西，第三阶段是攻打沈阳。在这三阶段中，前两阶段的战斗主要由野战纵队负责，而解放长春和沈阳的战斗，则是由独立师和部分纵队主力联合作战完成的。

在辽沈战役的前两阶段，独立13师并没有直接参与战斗，它被安排为围攻长春的预备队。当长春解放之后，13师接到命令，南下解放沈阳，任务主要是针对青年军207师。这个部队顽强抵抗，其他敌军几乎都已经投降，只有这支部队仍然在坚守阵地。战斗进行到一半时，敌人开始出来投降，王兆相师长给了他们一个小时的投降时间。但敌人进去后却没有再出来，反而开始开枪反击。他们内部有些人希望投降，但也有顽固的力量继续抵抗，最终还是被独立师全歼。沈阳解放后，主力部队进行了短期的休整。十几个独立师被编入12个纵队，每个纵队下辖四个师，这与其他野战军不同，其他野战军的纵队通常只有三个师。很快，东野的12个主力纵队进入了关内，王兆相被上级调去担任沈阳警备师的师长，然而他并不愿意留下来，他想随主力部队一起南下作战。虽然他的妻儿都在沈阳，生活条件也不错，留在这里和家人团聚的日子肯定更好，但他已经打了20年的战斗，依然渴望和部队一起征战沙场。于是他找到了东北军区的参谋长陈奇涵，要求追赶大部队。陈奇涵告诉他，只要四野的首长同意，他就可以跟随部队。

王兆相是一个非常感性且有责任心的指挥员。进入东北后，他原本在6纵18师担任师长。该师的前身是抗战时期渤海军区的部队。在三战四平时，他所在的部队中途被调去参战，虽然作战非常坚定，但由于被纵队首长误解为表现不佳，并且兵员未能及时补充，使得王兆相心里有些不满，于是他请求离开。随后，他被调到辽吉军区担任军分区司令，负责军地工作。本打算安稳度过后方生活，但随着战事的不断发展，上级要求各军区组建独立师，王兆相所在的部队便组建了独立13师，并参加了长春的围困战。在沈阳期间，王兆相一边工作一边等待着新的命令。四野的首长同意了他的请求后，他便马不停蹄地赶往关内。抵达平津时，平津战役已经结束，他所在的部队负责对付塘沽的敌人。虽然见到了老搭档陈德，王兆相心里还是有些遗憾，辽沈战役他只参与了一次作战，而平津战役也错过了，两大战役他几乎没有太多机会发挥。陈德鼓励他说，向南走还有不少战斗等着他们。

很快，全军进行了编制调整，四野的主力部队继续进行作战，而王兆相所在的部队被留在天津负责警备工作。完成警备任务后，他便开始昼伏夜出，追赶大部队南下，途径河北、河南，最终到达湖北与湖南交界，参与解放中南的作战。