După invazia germană a Uniunii Sovietice, Melnikaitė împreună cu alți membri ai Comsomolului au fost evacuați în Rusia, unde ea a lucrat la o fabrică de mașini-unelte din Tiumen. În iulie 1942 s-a înrolat în Armata Sovietică, a fost repartizată în Divizia 16 Pușcași și a fost trimisă la o școală de sabotori din Balahna. În mai 1943 a încheiat studiile și împreună cu alți 35 de partizani (inclusiv alte două femei) au fost transportate cu avionul în raionul Rossonski din Belarus. De acolo trebuiau să călătorească pe jos la cartierul partizanilor din pădurile aflate în apropierea satului Kazianî. Melnikaitė și alți câțiva au fost repartizați în localitatea natală Zarasai, unde ea s-a alăturat grupului de partizani sovietici Kęstutis sub numele de Ona Kuosaitė.