王操性情敦厚，博涉经史，善于谋略。萧詧为南朝梁东扬州刺史时，王操任其外兵参军。萧詧对他的亲用，仅次于记室参军蔡大宝。

侯景之乱，萧詧投靠西魏，被宇文泰策命为梁王，王操任其尚书左丞。承圣元年(552年)，梁元帝萧绎在江陵即位。西魏恭帝元年(554年)，萧詧助西魏字文泰攻破江陵，杀死梁元帝，旋即在江陵称帝，建后后梁，王操任五兵尚书、大将军、郢州刺史。不久，又进位相国，封新康县侯。比时萧詧以蔡大宝为尚书令，“推心任之，以为谋主，比之诸葛孔明，操亦亚之．”梁明帝萧岿即位，王操仍被亲用，任镇右将军、尚书仆射。

后梁天保五年(565年)，陈将吴明彻统军入寇后梁。次年，陈军攻江陵，引长江水灌城。北周江陵总管田弘偕萧岿避难于纪南城，王操奉命与北周副总管高琳据守。王操治军有方，将士莫不尽力，与陈军“昼夜相战十旬”，最终击退陈军，江陵得以保全。战后，王操以保全社稷之功被任为尚书令，领荆州刺史，主持朝敌。王操尽管位极人臣，却为政勤恪，行为自检，深得时人称誉。