1932年春，党组织调任王兆兰赴中共桦北区委负责共青团工作，努力开展党的工作，创建共青团、少年先锋队、童子团、反日会等群众组织，组织开展反奸惩霸、农民抗租抗税及分粮斗争。4月，中共磐石中心县委筹建抗日军事武装，王兆兰被选送中共磐东区委驻地小孤山参加军事骨干训练班。5月1日，磐东区委组织群众反日游行，遇到伪军阻挠，王兆兰腰插短枪，据理力争，向伪军宣传抗日救国道理。途中，他带领群众抓获了呼兰镇汉奸组织“保民会”骨干。此次反日游行历经3天，打击了敌人的嚣张气焰，增强了汉、朝群众团结，鼓舞了群众抗日热情。6月4日，磐石工农反日义勇军建立，王兆兰被编入第二分队当战士。战斗中，王兆兰勇猛顽强，冲锋在前，敢打敢冲。8月初，王兆兰加入中国共产党。同月下旬，反日义勇军同山林队“常占”合并，设三个大队，王兆兰任第二大队大队长。9月10日，王兆兰率部参加了攻克磐石县城的战斗。他率队攻打丽泽门（即西门），破城后，会合各路抗日义勇军将守西门的日伪军逼到一所小学校里，最后全部歼灭。部队进城后，王兆兰遵照党的指示对战士进行军纪教育，无住处就让部队住在商铺或居民庭院里，做到不扰民，受到群众的称赞。5天后，王兆兰率部乘胜攻克伊通县何家大院反动地主据点，消灭了反动武装“何团”，缴获—批枪支弹药、粮食等军需物资。此后，义勇军返回磐石的蛤蚂塘抗日游击根据地进行休整。由于中共满洲省委指示信指责磐石游击队与“常占”队合并是右倾投降。中共磐石中心县委接受了指示信的要求，于10月9日召开党团联席会议，作出了从“常占”队脱离出来单独活动的决定。10月21日夜，王兆兰奉命以第二大队驻地失火为名，率部生擒“常占”队匪性不改的“二当家”和两个心腹等人，当场枪毙6名惯匪和叛徒，及时召集第一、三大队到郭家店集中整顿，将“常占”队反动骨干分子全部清出抗日队伍。磐石工农反日义勇军同“常占”队分离后，对今后向何处发展发生了分歧。多数人主张撤出磐石抗日根据地，少数人主张就地坚持游击斗争，双方各抒已见，互不相让。由于抗日武装内部发生严重分歧，一些人表现困惑不理解，产生动摇。王兆兰沉着冷静，充满抗日必胜的信心，坚持做好战士工作，深入群众宣传党的主张，配合地方党团组织建立抗日群众团体。月底，义勇军在桦甸县蜂蜜顶子改编为中国工农红军第三十二军南满游击队，由孟杰民任总队长，王兆兰曾任副总队长。12月，由于孟杰民牺牲，王兆兰继任中国工农红军第三十二军南满游击队总队长（至1月），初向辰任政委。南满游击队重返磐石抗日游击根据地途中，粉碎了反动地主武装贾团的两次袭击，顺利进入磐石境内。南满游击队挺进磐石县石虎沟根据地后，王兆兰参加了中共满洲省委派来巡视工作的杨靖宇主持召开的中共磐石中心县委扩大会议，积极贯彻会议精神，不断打击反动地主武装，保护抗税分粮斗争，使南满游击队不断发展壮大。