毕业后，在哈尔科夫的苏联空军部队担任歼击机飞行员，后升任飞行中队长。1935年与战友结婚。婚后波琳娜被调到莫斯科任空军巡视员。1937年创造3项女子飞行世界纪录：1938年创造2项女子飞行世界纪录：1939年3月波琳娜出席全联盟共产党（布尔什维克）第十八次代表大会。1939年五一节后，与在一次例行飞行中遇难。安葬在克里姆林宫红墙之下。获列宁勋章2枚，劳动红旗勋章1枚。着作：《从黑海到白海》，罗斯托夫1938年版。