王琳字子珩，會稽山陰人，出身軍人之家。梁元帝蕭繹作藩王時，他的姐妹都成為蕭繹的妻妾並受到寵愛，他因此不到二十歲便能跟隨在蕭繹左右，從小好武，於是就作了軍官。太清二年(548)，元帝派他進奉一萬石米到建鄴，還沒趕到，都城已經陷落，於是就把米沉在江心，輕舟而回荊州。後來逐漸升任岳陽內史，憑軍功封建寧縣侯。侯景派他的部將宋子仙佔據郢州，王琳攻克郢州，擒獲子仙。又跟隨王僧辯破侯景。後來官拜湘州刺史。
王琳果敢強勁超越常人，又能折節下士，所得到的賞賜不據為己有。他部下萬把人，多是江淮一帶盜賊。平定侯景的功勞，他和杜龕都當推第一。他仗恃有功在建鄴橫行暴虐，王僧辯禁止不住，怕他作亂，奏請殺了他。王琳也疑心招禍，令他的長史陸納帶領他的軍隊到湘州，他自己不帶武裝到江陵見元帝謝罪並說明情況。臨行前向陸納等人說：「我要是回不來，你們怎麼辦？」眾人都回答說：「願和你同死。」揮淚而別。到了江陵，元帝把他交給司法官吏處置，而派遣廷尉卿黃羅漢、太舟卿張載到王琳軍中宣佈處置王琳命令。陸納等人和兵士們對使者大哭，不肯接受這命令。於是扣押黃羅漢，殺了張載。張載性情刻薄，被元帝信任，荊州人恨他如仇人，所以陸納等人順應大家的心意，抽出他的腸子繫在馬腿上，讓馬圍著他轉，把他腸子抽光氣絕而死，又把他的肉一塊塊兒割下來，用盡五刑而斬首。
元帝派王僧辯討伐陸納，陸納等人敗逃長沙。當時湘州沒有平定，武陵王蕭紀進兵的氣勢又很盛，江陵上下惶恐不安，人人都另有打算。陸納上書申述王琳無罪，請求恢復他原來的職位，自己甘願作奴婢。在這種形勢下，元帝把王琳用鐵鏈鎖起來押送前線交給王僧辯。當時陸納正出兵交戰，碰上王琳押到，僧辯把王琳送到樓車頂上讓陸納看。陸納等人都扔下兵器下拜，全軍痛哭，說：「請求放王郎入城我們就出城投降。」於是把王琳放進城內，陸納等人便投降了。湘州平定，恢復了王琳以前的職位，讓他去抗擊武陵王蕭紀。平定蕭紀後，委任他為衡州刺史。
元帝生性愛猜忌，因為王琳的部眾勢大，他又能得軍心，所以把他派到嶺南去，又任命他為都督、廣州刺史。他的朋友主書李膺，是元帝所信用的人，王琳對他說：「我承蒙提拔，常想盡力效命以報國恩。如今天下尚不太平，把我調到嶺南，如果萬一國家有急難，怎能使我效力呢。我想皇上不過是懷疑我罷了，我的慾望有限，難道還能和他爭作皇帝嗎？為什麼不讓我作雍州刺史，使我坐鎮武寧。我自然會讓兵士從事耕種，也能作為國家的屏障，如果有緊急情況也可讓朝廷得知，強似遠放嶺南，相距萬里，一旦國家有變故，該怎麼辦！我不願長期待在嶺南，正是出於為國家考慮罷了。」李膺贊同他的話卻不敢替他上奏，因此王琳還是率領他的部眾鎮守嶺南去了。
元帝被西魏圍攻進逼，於是徵召王琳來救援，委任他為湘州刺史。王琳軍隊駐在長沙時，已聽說西魏攻下了江陵，立梁王蕭鮞為帝，於是為元帝舉哀，三軍戴孝。派遣別將侯平率領水軍攻蕭鮞的梁朝，王琳屯兵長沙，向四方傳送檄文，制定進攻的計劃。當時長沙的藩王蕭韶和鎮守長江上游諸將推舉王琳為盟主。侯平雖然不能攻過江去，卻屢次打敗梁軍。又因為王琳鞭長莫及，便翻臉不受他的指揮，王琳派兵討伐他，不能勝。加上長期作戰，軍隊勞累不堪而不能有所進取，於是就派使者到北齊奉表稱臣，並獻馴象；又派使者到西魏表示歸附，要求歸還他的老婆孩子；同時也到梁朝稱臣。
陳武帝殺了王僧辯以後，擁立梁敬帝，以侍中、司空的官位徵召王琳。王琳不從命，大量修造船艦，為攻擊陳武帝作準備。王琳的部將張平宅乘坐的一條戰艦，每到要打勝仗時，就發出野豬一樣的叫聲，因此王琳的上千條戰艦，都以野豬命名。陳武帝派大將侯安都、周文育討伐王琳，代梁自立為帝。安都歎息道：「我們怕是要打敗仗了，已經師出無名了。」迎戰王琳軍於沌口。王琳乘坐平肩輿，手執鉞指揮作戰，擒獲安都、文育，其餘的人也都一個不漏。只有周鐵武一人因背恩被殺。把安都、文育捆起來，放在王琳所乘的艦船上，派一名太監看守他們。王琳把湘州的軍事指揮機關遷到郢城，率十萬大軍，在白水浦練兵。王琳巡視了部隊說：「可以作為勤王之師了，溫太真又算得了什麼呢！」南江的首領熊曇朗、周迪懷有二心，王琳派李孝欽、樊猛和余孝傾去討伐。三人吃了敗仗，都被周迪抓獲。安都、文育等人也都逃回建鄴。
當時，西魏攻下江陵時，永嘉王蕭莊年方七歲，逃避在別人家裡。後來王琳把他接到湘中，護送他東下。等到敬帝即位，蕭莊到齊國為人質，王琳請求迎蕭莊回國為梁主。齊文宣帝派兵護送蕭莊回去，並派兼中書令李..馬余帶詔書拜王琳為梁丞相、都督中外諸軍、錄尚書事。又派中書舍人辛愨、游詮之等帶上玉璽文書到江南表彰他們的功勞，自王琳以下都有賞賜。王琳於是派遣他哥哥的兒子王叔寶率他勢力範圍內十州刺史的子弟到北齊都城鄴城為質，並擁立蕭莊在郢州篡梁為帝。蕭莊委任王琳為侍中、使持節、大將軍、中書監，改封為安成郡公，其他官職都承繼以前梁朝的任命。
等陳文帝即位，王琳輔佐蕭莊駐軍濡須口。北齊派遣揚州道行台慕容儼率兵到長江邊，來聲援王琳。陳朝派遣安州刺史吳明徹從江中溯流而上，要偷襲盆城。王琳派巴陵太守任忠大敗吳明徹，明徹隻身脫逃。王琳軍隊趁勢東下，陳派太尉侯王真、司空侯安都等抵禦他。侯王真等人因為王琳軍氣勢正盛，便引軍入蕪湖避其鋒芒。當時西南風很急，王琳認為得了天助，打算直取揚州，侯王真等慢慢從蕪湖出來跟在他後面。等到交戰時，西南風反被侯王真利用，王琳兵點燃火把往侯王真的船上扔，反而都燒光了自己的船。王琳戰艦大亂，兵士跳水而死的有十之二三。其餘的都棄船上岸，被陳軍幾乎殺光。
當初，王琳命左長史袁泌、御史中丞劉仲威掌軍事保衛蕭莊，等他兵敗，袁泌就投降了陳朝。仲威帶著蕭莊投奔到歷陽，又把他送到壽陽，王琳不久與蕭莊一同入齊。齊孝昭帝派王琳到合肥，糾集舊部，再圖進取。王琳於是修理戰船，分派人去招募淮南民眾，這些人都願意和他同心協力。陳合州刺史裴景暉，是王琳的哥哥王珉的女婿，請求用自己私人下屬為齊軍作內應，齊孝昭帝委派王琳和行台左丞盧潛率兵前去接應。王琳遲疑不決，景暉怕事情洩漏，就投奔了齊國。齊孝昭帝賜王琳印封文書讓他鎮守壽陽，准許他部下將帥還都跟從他，任王琳為驃騎大將軍、開府儀同三司、揚州刺史，封他為會稽郡公。又增發他軍餉，還賜給他一班鐃吹樂器。王琳水陸軍嚴陣以待，準備待機而動。這時陳朝與齊結好，所以齊使王琳以後再作打算。
王琳在壽陽，與行台尚書盧潛不和，屢次產生矛盾，被召還鄴城。齊武成帝置而不問，任命他為滄州刺史。後來又任他為特進、侍中。王琳所住房子的屋脊無故破裂剝落，出來幾升紅色的蛆，落地後變成血，並蠕動。有龍從他門外的池中躍出，生出雲霧，白晝昏暗。這時陳將吳明徹攻打北齊，齊帝派領軍將軍尉破胡等出兵救援秦州，並令王琳等參與謀劃。王琳對自己的親信說：「如今太歲在東南，歲星居於牛斗的位置，太白已經升高，這些天象都對客軍有利，我們將有喪敗。」又對破胡說：「吳兵勢頭很猛，要用長遠之計來勝它，要謹慎不要輕易出戰。」破胡不聽。與陳軍戰，大敗。王琳單騎突圍，倖免逃脫。逃回到彭城，齊國令他就地到壽陽去，並准許他招募軍隊。又晉封他為巴陵郡王。陳將吳明徹進兵圍壽陽，堵肥水灌城。而齊將皮景和等屯兵在淮西，居然不去救援。明徹晝夜攻打，城內水氣侵襲，人人渾身腫脹，死者和重病人互相枕藉。從七月攻城到十月，城陷王琳被抓獲，百姓都哭泣著跟隨他不去，吳明徹怕生變亂，把他在城東北二十里殺死，時年四十八。很多人為他痛哭，聲如雷震。有一個老頭兒帶著酒肉前來，號哭以酒灑地祭奠他，把他的血收起來帶走了。吳明徹把他的頭傳送到建康，懸掛在街市上。
王琳的舊日部下梁朝驃騎府倉曹參軍朱蠩寫信給陳尚書僕射徐陵求王琳的首級。徐陵讚許他的義氣，又加上吳明徹也屢次夢見王琳向他討還自己的頭，所以二人都向陳主上書而獲准。於是朱蠩就和開府主簿劉韶慧等帶著王琳的首級到淮南，暫時埋在八公山旁，受過他好處的故舊來參加葬禮的有幾千人。朱蠩等人從小道偷偷跑到北齊，與北齊商議把他的首級接過來。不久有揚州人茅智勝等五人秘密護送他的靈柩到鄴城。北齊追贈他統領十五州諸軍事、揚州刺史、侍中、特進、開府、錄尚書事，謚為忠武王，用鍂車京車給他送葬。
王琳體態容貌閑靜文雅，站起來頭髮能垂到地下，喜怒不形於色。雖然沒什麼學問，但聰敏強記，他軍府中佐史上千人，他都記得他們的姓名。他不濫用刑罰，輕財愛士，在將士中很得人心。他年輕時就為將帥，屢經喪亂，常懷有忠義氣節，雖本來的意圖沒有達到，齊人卻也因此而看重他，對待他很優厚。等他兵敗被陳軍抓獲，吳明徹本想保全他，而他部下將領多是王琳的舊將，爭相來表示問候，並送給他財物用品，明徹因此對他畏忌，所以遇難。當時的山野百姓，不管是認識還是不認識他的，沒有不為他虛欠欷下淚的。從他的誠信感人來看，即使是循循善誘的李廣，恐怕也不過如此。