在2003年上映的影片《电影往事》中，王正佳凭借其生动自然的表演，成功地塑造了主人公毛小兵这一角色，其电影往事的剧照《儿子同志》也记录下了这一精彩瞬间。次年，即2004年，他在作品《红山雨》中饰演了名为三狗的角色。到了2005年，王正佳参与了八一电影制片厂拍摄的影片，这是在继《闪闪的红星》之后推出的第二部儿童电影《儿子同志》，他在其中担任男一号，饰演了名为儿子立正的人物；同一年，他还主演了数字电影《情满山乡》，出演秦大虎一角，并在电影《妩媚的春天》中饰演了海强。2006年，他参演了由导演安澜执导的电影《彭雪枫纵横江淮》，在片中扮演小石头。 2007年，王正佳继续与八一电影制片厂合作，在电影《天使》中饰演了男二号大牛；此外，他还与徐冬冬等演员一同主演了电影《东方狮王》，在其中饰演狮王邓波。在这一年的年末，他出演了电视剧《团委书记》，在剧中饰演小秀才。进入2008年，他与朱雨辰、黄璐、王莎莎等演员共同主演了电影《大厨小兵》，饰演了钢炮这一角色。2009年，他与杜旭东等合作主演电影《拒绝采访》，饰演杜思远。2010年，他参演电影《走出大墙的女人》，饰演王磊，王正佳的剧照也再次留下了其表演的印记。 2013年，王正佳主演了院线喜剧动作电影《万宝之谜》，饰演高攀；同年，他还主演了另一部院线喜剧动作电影《寻找生态梦》，饰演楚天凰。此外，他出演了由张桐、杨子珊主演的大型抗战电视剧《一个和八个》，在剧中饰演二蛋；在《温暖》中饰演王小凡；在《我不是差等生》中饰演又又；并在《身边的故事》等电视剧中饰演了不同角色。他还在《家有儿女》第四部中客串出演小亮；在《疯丫头》第二季、第三集及贺岁季中饰演左耳朵；在《派出所的故事》中饰演周聪（大周的儿子）；在《团委书记》中饰演小秀才；在《电影往事》中再次成功地塑造了主人公毛小兵。 在奖项方面，王正佳于2005年凭借出色表现获得了第十二届北京市大学生电影节最佳儿童演员奖。其参与的作品也屡获殊荣，影片曾获得第24届金鸡百花电影节的最佳音乐奖、第7届长春电影节评委大奖以及第4届马拉喀什国际电影节评委大奖。喜剧动作电影《万宝之谜》的剧照也见证了其参与项目的艺术成就，该片还获得了第7届法国杜维尔电影节LOTUS PREMIER奖，并且剧本荣获了第七届夏衍电影文学奖优秀剧本三等奖。在八一电影制片厂拍摄的电影《儿子同志》中，他饰演的儿子立正一角，为其赢得了第12届中国电影华表奖最佳少儿演员奖。影片《东方狮王》则获得了第九届国际儿童电影节优秀影片奖、美国圣地亚哥国际电影节优秀影片奖，并曾作为2008年英国“东方电影节”参展影片、北京体育电影节首映影片以及第一届北京国际电影季参展影片。此外，在《派出所的故事》中，他再次饰演了周聪（大周的儿子）这一角色。
在中国电影华表奖的颁奖典礼上，一部由八一电影制片厂全程于泰顺取景拍摄的军事题材影片《儿子同志》成功斩获了一项华表奖荣誉——片中年轻的主演王正佳凭借其出色表现，荣获了优秀少儿演员奖。值得关注的是，在此之前，该影片已同时获得了优秀少儿演员奖与优秀少儿影片奖两项重要提名。这部作品被视为八一电影制片厂在三十年前推出经典之作《闪闪红星》之后，倾力打造的又一部具有深远影响的儿童电影巨制。在颁奖现场，获得优秀少儿演员奖的王正佳（左二）与嘉宾合影留念，这一场景也被记录在《儿子同志》之中。在电影正式开拍之前，为了寻觅理想的拍摄背景，导演与小江团队曾广泛查阅各类人文地理杂志，最终被泰顺地区独特的廊桥景观与迷人的自然风光深深吸引，从而确定了拍摄地点。影片自2005年11月28日在泰顺县筱村镇徐岙底古村落正式开机以来，历时数月，累计完成了132场戏的拍摄，镜头总数超过1200个。《儿子同志》这部电影改编自彭相泰的纪实文学作品《燃烧的生命》，虽然属于小成本制作，但以其深刻的战争背景与儿童视角的结合而备受瞩目。片中饰演“新四军和平小学”学生的小演员们，除了来自北京的主演王正佳（饰演小立正）和郭好唯（饰演小霞姐姐）之外，其余21位小演员均选自泰顺当地的中小学生，他们的参与也为影片增添了浓厚的地方色彩与真实感。影片通过一位老人的回忆视角，生动再现了六十年前一位八岁孩童（立正）在“新四军”和平小学中所经历的成长故事，其中蕴含的感人情节与历史细节，令人回味与深思。