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。
为了纪念王伟的英勇行为,中央军委特别授予他“海洋天空守护者”的光荣称号。这是给王伟的最高荣誉,也是对他保护国家领土完整所付出努力的认可。王伟的离世给中国军队提了个大醒,那次撞机事故让人看到,咱们在飞行员自救装备上还差得远。为了长记性,不让这种惨剧重演,军队高层拍板,要对现有的飞行员自救设备来个从头到尾的大升级。他们购买了国外顶尖的跳伞装备和救援设施,这样一来,飞行员碰到紧急情况,就能马上安全脱险。