2001年4月1日上午8时36分，一阵战斗警报声骤然响起。一架美国EP-3军用电子侦察机抵近我国海南岛东南海域上空进行侦察活动，担负战备值班任务的王伟奉命驾机升空实施跟踪监视，与美机同向同速飞行。突然，美机违反飞行规则，大动作转向，向王伟的飞机撞压过来，美机左机翼外侧螺旋桨将王伟驾驶的飞机垂直尾翼打成碎片，飞机呈右滚下俯状坠落。王伟按照机长的命令跳伞，经军地全力搜救未果，壮烈牺牲。
王伟牺牲后，中华人民共和国中央军事委员会主席江泽民签署命令，授予王伟“海空卫士”荣誉称号，号召全军广大官兵向王伟同志学习。
