2001年4月1日，美军一架侦察机进入中国专属经济区上空。王伟奉命对其进行跟踪监视。在飞行过程中，美侦察机多次无视警告，在飞行中突然大转向，与王伟驾驶的战斗机发生碰撞。在极力救护战斗机未果后，王伟不得不选择跳伞弃机，坠入大海。王伟落海后，军民出动搜救人员10余万人次，克服海上恶劣环境和复杂气候等困难，展开了大规模搜救行动，连续奋战14个昼夜。令人惋惜的是，努力的搜寻并没有唤回飞行英雄，王伟最后被确认牺牲，生命永远定格在33岁 ；4月24日，中央军委在北京举行授予王伟“海空卫士”荣誉称号和一级英模奖章，海军党委批准王伟为革命烈士。