二零零一年至二零零七年期间王大伟任哈尔滨市副市长。二零零七年起担任哈尔滨市委常委、市委政法委书记。二零零九年八月起担任黑龙江省公安厅党委副书记、副厅长。任职期间应 对黑龙江发生的 迫害法轮功的罪行负责任。群党委书记。二零一三年三月起，任辽宁省公安厅厅长、党委书记。二零一三年四月起，任辽宁省政府党组成员、省长助理，省公安厅厅长、党委书记。二零一七年二月起，任辽宁省政府党组成员、副省长，省公安厅厅长、党委书记至今。任职期间应对辽宁省发生的 迫害法轮功的罪行负主要责任。

王大伟的职位原本与政法、司法无任何关系，是主管哈尔滨市经济的副市长。政法委书记是个敏感职位，迫害法轮功的专门机构“610办公室”就设在政法委，政法委书记就是“610办公室”的头目。

二零零七年至二零零九年，王大伟担任哈尔滨市委政法委书记的三年中，哈尔滨市发生了多起对法轮功学员的绑架案，多位法轮功学员被抄家、非法劳教、非法判刑。

王大伟任哈尔滨市委常委、政法委书记期间（二零零七年一月至二零零九年八月），至少二十名法轮功学员被迫害致死：黄富军、常永福、赵广喜、胡长安、于怀才、白英杰、乔增义、倪淑芝、伊福全、柳全国、赵庆山、刘宏涛、董连太、夏元波、马喜成、张桂云、孔昭琴、李敏、谭德义、庞世坤。

王大伟于二零零九年被任命为黑龙江省公安厅常务副厅长。王大伟担任公安厅常务副厅长之后，参与策划并执行了多起对法轮功学员的绑架案件，如对为法轮功学员进行无罪辩护的正义律师的绑架案等。

王大伟任黑龙江省公安厅党委副书记、副厅长（正厅级）的三年零七个月任期内，黑龙江省有45名法轮功学员被迫害致死。王大伟作为黑龙江省公安厅党委副书记、副厅长，负有不可推卸的罪责。

二零一三年初，王大伟被任命为辽宁省公安厅厅长。

在中共十二届全运会前，打着“力保全运会”的幌子，辽宁省公安厅统一部署，对辽宁省各地的法轮功学员大肆非法抓捕。其中，沈阳、大连、朝阳等市被绑架的人数众多，各有数十名法轮功学员在家中无故被绑架、抄家。此次的大绑架，辽宁省又有几百个家庭惨遭迫害，王大伟作为辽宁省公安系统的最高长官，难逃其咎。

二零一三年九月十二日，刘庆玉遭到了铁岭市清河区公安分局的第四次绑架。据悉，新任辽宁省公安厅厅长王大伟是靠迫害法轮功而蹿升，铁岭市铁岭市公安局局长李云波为迎合王大伟，部署了此次绑架案。

在王大伟调任辽宁公安厅长的一年半以来，辽沈大地特别是沈阳发生了多起对法轮功学员的大规模绑架迫害事件，数以百计的法轮功学员。

辽宁省是中共迫害法轮功最严重地区，据明慧网报道统计，截至二零二二年三月，辽宁省迫害法轮功学员致死599人，排名全国第二。王大伟任辽宁省公安厅厅长期间，177名法轮功学员被迫害致死，王大伟是迫害大法弟子致死的主要责任人，罪责难逃。王大伟到辽宁任职后，辽宁省法轮功学员被迫害致死在全国排名第一。

王大伟任辽宁省公安厅厅长九年时间，执行江泽民迫害法轮功的灭绝令，不断制造冤假错案。愈万名法轮功学员被绑架、骚扰和判刑。其中非法判刑1178人，绑架骚扰9160人，其中绑架5281人，骚扰3879人。（其中二零一三年、二零一四年数据没有统计）。

王大伟于二零零九年八月至二零一三年三月任黑龙江省公安厅党委副书记、副厅长期间，至少四十五名法轮功学员被迫害致死，手段残忍。例如：伊春市法轮功学员秦月明，男，四十七岁，被中共非法判重刑十年，狱中被插坏器官致死。

二零一一年二月二十五日，秦月明在佳木斯监狱被四人分别按住四肢，另有一人按住头部，用止血钳子夹住他的舌头拉出来，强制插管灌蒙牛纯奶加盐。当时集训队大队长于义枫和集训队所有警察都在场，狱医赵伟也在场，是两个犯人护士插管，其中一人为殷洪亮，两人当时把插管插到秦月明肺里，秦月明发出凄惨的叫声，于第二天（二月二十六日）早上死亡。

王大伟任辽宁省公安厅厅长期间（二零一三年三月至二零二二年三月），一百七十七名法轮功学员被迫害致死；一千一百七十八名法轮功学员被非法判刑，绑架骚扰法轮功学员九千一百六十人。

二零一五年五月份，中国大陆公布“有案必立、有诉必理”，于是海内外二十多万法轮功修炼者和正义人士相继起诉发动迫害法轮功政治运动的始作俑者江泽民（简称诉江）。面对诉江大潮，江泽民集团的残渣余孽恐惧万分，在部份省市发起了对诉江者的所谓“调查”行动。那时为了寻求江泽民集团的政治靠山，辽宁省公安厅王大伟、朝阳市委书记蹇彪、朝阳市公安局局长李超等人利用对诉江者进行调查的机会，纠集朝阳市政法委、公、检、法等部门成立专案组，李超为主要领导，策划了二零一五年十一月拟在朝阳地区密谋绑架百名诉江人士的罪恶行动。（王大伟、李超已遭恶报入狱）