由于工作出色，王立军升任辽宁省铁岭市公安局副局长。老百姓冒着大雨来为他送行，有的农民走了一夜的山路。当时，王立军离接他的汽车不过100米，可他足足走了一个多小时。有百姓送他一面镜子：“你在这儿是明路镜，到另一个地方还要明镜高悬。”还有人送他一碗水说：“你到任何地方，都要公正，要一碗水端平。”王立军将水一饮而尽，掉下了眼泪。
当时，铁岭市有四大流氓恶势力团伙，划区割据，鱼肉百姓，甚至渗透到了政府机关内部。王立军毫不手软，开始了打黑行动。
一个黑恶势力团伙派人给他“送书”，里面百元面额的现金足有几十捆。王立军把他喝住：“你赶快把钱拿走，不然我把你也抓起来！”黑老大打电话威胁他说：“几十万你不要，那命还要不要？”王立军干脆地说：“我王立军从当警察那天起，就没把自个儿百八十斤当回事！你要让我抓住，我肯定干掉你！”黑老大花20万元雇来杀手，计划伏击并炸毁王立军的汽车。幸亏王立军枪法精准，击退了埋伏的歹徒。
实施抓捕的当晚，为防止走漏风声，他只带一名警员上阵，并瞒着家人写下了遗嘱。与黑老大的搏斗中，他的右腮内侧被牙齿硌烂，眼角开裂，其间还被掐住了脖子，几乎窒息，“第一次感觉离死神如此之近”。但顽强的毅力支撑他，最终生擒了黑老大。
“9·19”打黑行动抓获主要案犯及团伙成员110人，其中7人被判处死刑，缴获赃款200余万元，涉案的19名政府机关内部的蠹虫也被一网打尽。这一仗让王立军威震全国警界，他被评为“全国十大杰出民警”。时任铁岭市长的李士文说：“铁岭可以没有我李士文，但是绝对不能没有王立军。”
黑社会曾出价500万元买他的人头，王立军身上刀伤、骨折等伤有20多处，最严重的一次头部受伤，10多天昏迷不醒，单位把花圈悼词都准备好了，结果他又挺了过来。打黑最紧张的时候，他开会也拎着一个黑兜子，里面装着折叠式冲锋枪。王立军坦率地说：“有时候安静下来或者和家人在一起的时候一想，哎哟，我前一段为某一件事情差一点牺牲了，这个太危险了。私心杂念都会有的。但是当你面对血淋淋的现场和孤立无援的受害人，作为一个警察，你能袖手旁观吗？危险向你袭来的时候，你能选择什么？你只有走上去，战胜它，没有别的选择。”