1942年3月，率1个连在博山伏击日、伪军，毙日军30人，并迫使大部伪军缴械投降。但因右腿负伤，做了截肢手术。10月5日，仅带少数警卫人员与伤病员到了沂蒙山区马鞍山。11月9日，日、伪军向马鞍山发起进攻。第二天，日军兵力增至2000人、伪军4000人，还有8架飞机向马鞍山发起猛烈攻击。王凤麟额角负伤后一枪击毙指挥扫荡的日军指挥官。在掩护山上群众转移时，胸部中弹，不甘被俘，举枪自戕。

1940年4月，山纵第四支队一、二、三营编为一个团，后又编为第一旅第二团，王凤麟任副团长。此时，盘踞在泰安的反动道会门红枪会头子方长瑞，纠集莱芜、新泰、肥城、东平、宁阳等县的反动道会门公然投敌，残害抗日军民，气焰嚣张。王凤麟受命率部反击，炸开敌大院围墙，击毙匪首方长瑞，迫使大部匪徒投降。随之，又打下碾庄和石岭关两个道会门据点，并乘机发动政治攻势，争取了泰安、莱芜、新泰等6个县的红枪会道徒群众。这一仗，彻底瓦解了当地反动道会门势力，巩固了泰莱新边区抗日根据地。

第二团为了提高爆破攻坚战术，成立工兵班，后扩大成工兵排。王凤麟直接领导，研究爆破攻坚战术。他从实战经验中总结出火力、爆破、突击相结合和续进爆破的经验，提高了攻坚战术的水平，又创造出拉弦点火炸药包。他发动全团指战员普遍学习和掌握了爆破技术，形成了人人能使用炸药，人人会用爆破战术的局面。

1941年6月下旬，王凤麟调任第一团副团长。他推广了第二团的爆破经验。之后，又在鲁中军区所有部队中推广爆破战术。中央军委也来电，要求山东纵队总结爆破经验，向全军推广。

1942年春，王凤麟调回第二团。8月，第二团调归鲁中军区建制。一天，他带领一支部队去执行任务，在莱芜、章丘边界的吉山宿营时与日伪军遭遇，不幸右腿负伤。因当时医疗条件差，只好做了截肢手术。山纵卫生部白备武部长给他安装了一条枣木假腿。时逢日军“扫荡”，淄（川）博（山）临（淄）益（都）四县联合办事处负责人冯毅之到鲁中专署开会，王凤麟详细打听了淄河地区对敌斗争情况。冯毅之告诉他，淄河上游有座马鞍山，地势险要，是控制淄河地区的要地，是南通沂蒙山区，北通清河地区的锁钥。王凤麟不愿成为部队的累赘，遂决定上马鞍山。

1942年9月24日，王凤麟告别了首长和战友们，带着几名警卫人员和一支从沂水王庄教堂缴获的德国狙击枪离开了部队，10月5日登上了马鞍山。山上还有益都县参议长冯旭臣（冯毅之的父亲）一家老小，及部分不便转移的抗属，负责照料八路军伤员。王凤麟向山上人员介绍了反“扫荡”的形势，动员大家搞好战备，组织大家下山挑水、运粮，并修筑该山南天门两侧的胸墙。

11月初，鲁中区反“扫荡”斗争已接近胜利，日伪军集结人马准备返归据点。11月4日，冯毅之上了山，与王凤麟研究了对付路过之敌的策略。第二天，山下又来了几名伤员。其中就有王凤麟培养出来的爆破英雄刘厥兰。几天后，“扫荡”沂蒙山区的一路敌人从马鞍山下经过。日军早就把马鞍山视为“眼中钉”，当地汉奸头子唐云三又怂恿说山上有八路军鲁中军区的负责人，还有八路军的兵工厂，储存了很多贵重的物资。日军更是红了眼。11月9日，日伪军凭借其优势兵力向马鞍山发起猛攻。王凤麟身边只有30多人，总共有9支长枪，子弹、手榴弹也不多。战斗一开始，日伪军便围住马鞍山，还在对面的孟良台和后峪岭上架起了大炮，炮弹直轰南天门和东山顶，四架飞机轮番俯冲轰炸。大批日军冲到青石峰脚下，先头的二三十人刚爬上了南天门下的石阶小道，就被山上的鸣石滚打了下去。晚饭后，王凤麟召集山上人员开会，分析了战斗形势，并讨论下一步的对策。此时，哨兵领来了两个人——公安局一、二股的股长。他们说，山下村村有敌人，道路全被封锁，下了山也突不出去。于是，大家提出了“人在山在”的战斗口号。王凤麟调整了战斗布置，并把老人、妇女、小孩安排在东顶屋子里。接着，他带领大家冒着寒风加固了南天门的胸墙。

第二天清晨，日军进攻又开始了。他们用30多辆汽车从附近各地运来了部队和弹药，兵力增至2000多名日军、4000多名伪军，有飞机8架，炮火也大大加强。在日伪军的疯狂进攻下，山上的工事大部倒塌，房屋被摧毁，燃起了大火。有的人倒下了，王凤麟额角上也负了伤，冯旭臣的女儿冯文秀撕下一块衣襟给他包好。王凤麟端着狙击枪，继续向强攻南天门的敌人射击。战斗到中午，日伪军虽然死伤惨重，但仍未攻下马鞍山。指挥“扫荡”鲁中地区的日军参谋长恼羞成怒，气冲冲地往山上走，来到半山腰，正举起望远镜观察山头时，被王凤麟一枪击毙。日军发疯了，又发起猛攻。南天门左右的胸墙被炸塌，在此固守的大部人员牺牲了。守后山的刘厥兰跑过去，朝着快要爬到南天门的日军扔去一颗手榴弹，当回身摸起牺牲者的枪时，可是子弹已经打光了。冯文秀从上面扔下个小白布包，上写“石头也很宝贵，节省使用”，大家继续轮番用石头打击敌人。

临近黄昏，王凤麟爬着指挥战斗，射击敌人，并命令通讯员小张用绑腿拧成绳子，趁天黑从后山下去，向团部和军区司令部汇报。小张走后，王凤麟让大家把做军衣的布拿出来，撕成宽布条，拧成绳子，一头拴在后山松树上，拽着它下山。随即他又命令战士们各就各位，号召大家：“为了党和民族的光荣，要和敌人拼到底，流尽最后一滴血！”去后山的人们，一个接一个的抓着布条向山下滑。大部分人不幸摔下牺牲。前山的战斗仍然紧张地进行着，王凤麟忍着伤痛在战斗。突然一颗子弹射中他的胸部，但他没有倒下。这时，日伪军已爬上石阶山道，南天门失守了。敌人像一群恶狼扑向王凤麟，他怒目圆睁地瞪着敌人，冷笑一声，举起手枪自尽，壮烈殉国。

1945年7月7日，抗日战争爆发八周年之际，博山县政府在山腰处修建了2.8米高的六棱纪念碑，纪念碑正面是鲁山区专员徐化鲁的题词：“马鞍山抗日烈士碑落成纪念——气壮山河。”东北、东南和北面，是博山县政府的碑文；西北面，镌刻着博山县县长毛梓材题写的《马鞍山抗日烈士赞》；西南面镌刻着烈士的姓名。

1985年，曾在鲁中地区从事抗日斗争的老将军、老干部所写的题词与诗词，被刻上了马鞍山的多处悬崖石壁，其中有原八路军鲁中军区二军分区司令员、时任海军司令员的吴瑞林所作五言诗一首《忆王凤麟烈士》：忆昔同志中，初战东三省。呕心研爆破，壮哉马鞍山。凤麟足称猛，英名扬齐鲁。沥血保民孺，永展烈士容。