在鄂西会战中，胡琏率11师死守石牌，取得了赫赫战功，被授予青天白日勋章，调升第十八军副军长，王元直也得到了青天白日勋章，升为十八军少将参谋长。
抗战胜利后，国军对所属各军师实行整编，军整编为师，师整编为旅，王元直出任整编第十一旅副旅长。1948年3月25日，旅长杨伯涛升任整编第十一师副师长，王元直接任旅长，1948年9月，整编师旅恢复原有军师番号，整编第十一旅恢复第十一师的番号，王元直任师长。
同年11月4日，淮海战役爆发。11月8日，王元直率部跟随黄维兵团从确山出发赶赴淮海战场。由于黄维为了等待上级批准其计划的命令，耽误了11个小时，以致当大军在双堆集时被解放军包围。
在被围期间，王元直指挥11师曾向解放军发起反击，先后夺回了前周庄、后周庄、小周庄、大宋庄、小宋庄、顿庄等地，然而却形势越来越坏。12月11日，我襄阳营和洛阳营全歼了号称“威武团”的18军114师54团，旁边的23师吓得直接投诚。第十一师所处的兵团核心阵地就这样暴露在中野六纵火力范围内。
12月15日，黄维和胡琏决定突围。下午5时，第十一师在快速纵队坦克的配合下保护第十二兵团的副司令官胡琏向外突，但王元直却与突围部队失散，感觉无望而吞食安眠药企图自*，结果被六纵救起俘虏。
王元直被俘后，我军对其进行了耐心细致的教育，六纵政治委员杜义德还亲自与王元直谈心。同时，通过亲身经历，王元直也逐步认识到了解放军是正义之师，思想改造很快。杜义德见他人才难得，向刘帅申请，没有将其送到后方战俘管理处，而是保送到解放军官总团学习，结业后任中国人民解放军华东军区步兵学校军事教员。
1950年10月，刘伯承在南京筹办军事学院，王元直被任为教授委员会教员组组长，培养了许多解放军的优秀指战员。1958年1月，王元直被授予少校军衔。1959年，王元直又被叶帅点名要走，到军事科学研究部军事史料研究处当中校研究员。1987年，王元直享受海军副师级离休待遇，在上海海军第三干休所安度晚年。1994年6月6日病逝，终年85岁。
巧合的是，1954年，杜义德被组织上派到南京军事学院战役指挥系学习，给52名战役指挥系将领学员讲授战术学理论的正是王元直。1957年毕业考试，担任论文答辩委员会教员评分组长的也是王元直。
有了这层特殊情谊，杜义德经常请昔日的师长俘虏聚餐，同时很谦虚地请教问题，王元直也悉心指导，在毕业论文方面为杜义德提出了思路。1957年，杜义德以优异成绩从南京军事学院毕业，任沈阳军区副政治委员兼旅大警备区政治委员、海军副政治委员、第二政治委员，兰州军区司令员。
1970年，由于历史原因，王元直被强制退役，遣返到湖南老家种地。杜义德听说后，千方百计让他享受了正团级退休待遇，在王元直78岁高龄时，又向总政治部直言，让王元直以副师级离休待遇进入海军干休所安度晚年。
可以说，这两人的友谊伴随终生。
