带P.E.4瞄准镜的莫辛-那甘7.62毫米狙击步枪，击毙了两名敌军。此后的两个半月，帕夫利琴科随军在敖德萨与德军及罗马尼亚军作战，期间打死187个敌人。罗马尼亚军攻占敖德萨之后，苏军撤往克里米亚的塞瓦斯托波尔。帕夫利琴科在此战斗了八个月，经历了塞瓦斯托波围城战。到1942年5月，帕夫利琴科击毙257名敌军士兵的战绩已经引起苏军的注意，并得到广泛宣传。次月，帕夫利琴科被迫击炮击伤。由于苏军对其高度重视，在其伤好之后，即离开战斗部队。最终，帕夫利琴科在二战中毙敌人数为309名，其中包括36名敌军狙击手。