1929年秋，年仅15岁的王秉璋考入冯玉祥的西北军无线电学校。次年4月，中原大战爆发。冯玉祥兵败下野后，其残部被蒋介石收编。无线电学校被改编为第二十六路军通信营，后又被改编为学兵连。1931年初，蒋介石将二十六路军调往江西“围剿”红军。“九一八”事变后，全国掀起了抗日救亡的浪潮，二十六路军官兵北上抗日的请求受到蒋介石的压制，并且他们在与红军的作战中又遭到惨败，从而引起军心动摇，这为宁都暴动埋下了伏笔。同年10月，在学兵连担任副班长的王秉璋被调往第七十四旅旅部任旅长季振同的传令兵。七十四旅驻扎在宁都县城，担任城防。季振同是冯玉祥的心腹将领，在西北军里的影响很不一般。
起义之前，季振同与二十六路军参谋长赵博生、七十三旅旅长董振堂三人常在宁都城外的一个小山头上密谈，王秉璋作为季振同的贴身卫士在山头上担任警戒。季振同经常派王秉璋向董振堂传递密信。1931年12月14日，赵博生召集二十六路军的团以上主官举行宴会，准备逮捕不同意起义的军官。宴会在城东的耶稣堂举行，军官们在楼上赴宴，他们带来的传令兵在楼下开席。
席间，王秉璋率领七十四旅的18名传令兵将楼下吃席的传令兵统统缴械，整个行动干净利落。随后，王秉璋又带领传令兵以迅雷不及掩耳之势，冲上二楼，大喊：“红军打来了！”宴会顿时乱作一团。王秉璋等人趁乱保护季振同、赵博生、董振堂和七十四旅的两名团长离开会场。七十四旅一团三营营长严图阁率兵如期而至，将其余军官全部捆绑起来。季振同、赵博生和董振堂随即指挥部队起义。这就是著名的宁都暴动，二十六路军共有1．7万人倒戈，参加了红军。起义部队被改编为红五军团，季振同任军团长，董振堂任副军团长，赵博生任参谋长。
1932年2月，季振同离职到福建长汀养病，军团长一职由董振堂代理。王秉璋在起义中的突出表现深受董振堂的赏识，董振堂迅即将其提拔为军团部通信队队长。
王秉璋在红军队伍里迅速成长，先后任红一军团第一师司令部参谋、补充团团长、教导营副营长、红一军团司令部军事教育科代科长、红一军团司令部作战科科长，随中央红军参加了长征。