1945年8月，中国人民取得了抗日战争的胜利。但抗战的硝烟还未散尽，内战危机接踵而来。根据中央的部署，决定抽调大批干部随军进入东北。1945年11月2日，王大化一行到达沈阳。第二天，第8中队改称东北文工团。王大化先是担任东北文工团戏剧部长和支部委员，后任组训部长，参加团里的编剧、导演、演出、舞台设计、独唱、领唱、写作、编辑丛书、设计出版物封面等工作。由于王大化出色忘我地工作，1946年11月，他以全票被评为特等模范工作者。

    正当王大化为人民艺术再展才华之时，不幸的事情发生了。1946年12月18日，王大化在齐齐哈尔演了最后一场《兄妹开荒》，第二天早晨，他率领创作小组到讷河去搜集素材。由于车小人多，车内已无立身之地，他只好爬到车后顶上硬撑着。由于风雪交加，车子行至拉哈附近时，突然出现剧烈颠簸，王大化从车顶被甩了下来，当场昏迷不醒。同行人员立即把他送往讷河陆军医院抢救，但因抢救无效，于1946年12月21日王大化为革命献出了宝贵的生命。

    王大化牺牲后，新华社向全国发了电讯讣告和悼念文告，中共中央东北局决定并经毛泽东主席批准，授予王大化"人民艺术家"的荣誉称号。东北局在齐齐哈尔扎龙鹤乡龙沙公园为王大化建墓立碑，墓碑题词为:"人民的艺术家王大化同志之墓"。