正光年間，雍州召為主簿。初任奉朝請。擔任太尉府水曹行參軍，加號明威將軍。孝昌元年（525年），臨淮王元彧攻打徐州，王子直以本官為元彧參軍。斬南朝梁軍主夏侯景超，擊退梁軍。兵亂後，淮南民心不安，反亂履發，王子直受元彧之命招撫反亂勢力，期間合肥以北都歸順北魏。永安元年（528年），擔任員外散騎常侍、鴻臚少卿。普泰元年（531年）進位後軍將軍、太中大夫。賀拔岳入關中，以王子直為開府主簿，轉任行台郎中。永熙三年（534年），魏孝武帝入關中，王子直被封為山北縣男。

大統元年（535年），漢熾屠各在南山起兵，聯繫隴東屠各。王子直受宇文泰之命率涇州步騎五千討破亂軍，平定南山。擔任尚書左外兵郎中。大統三年（537年），進車騎將軍，兼中書舍人。大統四年（538年），跟隨宇文泰攻打東魏解洛陽之圍，參加河橋之戰。兼尚書左丞，出任秦州總管府司馬。大統十二年（546年），涼州刺史宇文仲和據涼州叛魏，王子直跟隨隴右大都督獨孤信討平。入朝為大行台郎中，兼丞相府記室。吐谷渾攻打西平，王子直兼尚書兵部郎中，出兵隴右。吐谷渾軍在長寧川被擊敗。大統十五年（549年）進位車騎將軍、左光祿大夫，擔任太子中庶子，兼齊王元廓友。之後行馮翊郡事。大統十六年（550年），齊王元廓出任秦隴二州牧，王子直為秦州別駕，仍兼領齊王友。隨郡、安陸郡剛剛平定，王子直擔任安州長史，兼別駕，加帥都督。轉任并州長史。

西魏廢帝元年（552年），擔任使持節、大都督，行瓜州事。西魏恭帝元年（554年），召還長安，擔任黃門侍郎，在官任上去世。

其子王宣禮擔任柱國府參軍事。

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