1937年“7·7”事變後，王天祥駕機飛臨黃巖上空，向老父、妻子投信告別，表明殺敵決心。“8·13”上海抗戰的次日，王天祥率強擊機大隊為轟炸機護航，襲擊黃浦江日軍艦船及楊樹浦碼頭登陸日軍，首戰告捷。8月20日，返航途中，擊落1架日機，自己機身布滿彈孔，安全降落。《中央日報》發號外新聞，空軍司令部發布嘉獎令，獎銀洋1000元。
淞滬空戰消耗大，海岸線又被封鎖，得不到補充，以及戰略指揮失誤，使日軍取得華東上空制空權。1937年8月24日，王天祥率大隊掩護轟炸機飛抵上海郊區，受到大批日機攔擊。王天祥率先迎戰，擊傷多架，日機集中攻擊，王天祥機毀捐軀，年32歲。抗戰勝利後，安葬杭州筧橋空軍烈士陵墓。1984年，民政部頒發《革命烈士證書》。