El juny de 1942, Pavlitxenko va ser ferida per foc de morter a la cara. Donada la seva condició d'heroïna, va ser evacuada a bord d'un submarí del Setge de Sebastòpol i estiguera al voltant d'un mes ingressada per recuperar-se de les seves ferides. A la sortida de l'hospital va ser enviada a Canadà i als Estats Units per a una visita de propaganda, i es va convertir en el primer ciutadà soviètic en ser rebut per un President dels Estats Units. Franklin D. Roosevelt i la seva esposa la van rebre a la Casa Blanca. Més tard, Eleanor Roosevelt la va convidar a recórrer els Estats Units relatant les seves experiències. Va aparèixer abans en l'Assemblea Internacional d'Estudiants, que va tenir lloc a Washington DC, i fou rebuda com una heroïna. Més tard va assistir a reunions en el Congrés d'Organitzacions Industrials, i va realitzar aparicions i discursos a Nova York. Al Canadà, va ser obsequiada amb un rifle Winchester amb mira òptica, el qual s'exhibeix avui en el Museu Central de les Forces Armades a Moscou. La seva visita i els discursos que realitzà estigueren encarats a convèncer l'opinió pública estatunidenca de l'obertura d'un nou front contra l'Eix a l'Europa continental