ב-25 בנובמבר 1915 יצאה אהרנסון לדרכה מטורקיה לארץ ישראל. היה זה בעיצומה של מלחמת העולם הראשונה, בתקופת תנועת הגייסות הטורקיים ובזמן גירוש המוני ארמנים, ואהרנסון נאלצה לחזות במעשי רצח העם שביצעו הטורקים נגד הארמנים. היא נסעה במשך שלושה שבועות ברכבת בקרונות מלאים חיילים ובדרכים המשובשות של אנטליה באמצעות עגלות-איכרים. ב-16 בדצמבר 1915 הגיעה לארץ ישראל, ובאותו יום כתב אחיה אהרן אהרנסון ביומנו: "לנגד עיניה ממש ראתה את עינויי הארמנים בידי הטורקים. ראתה מאות פגרים של ארמנים, מושלכים ולא מובאים לקבורה, כשכלבים אוכלים אותם". בתזכיר "פרו ארמניה", שכתב אהרן אהרנסון למשרד המלחמה הבריטי, הביא גם את עדותה של שרה על נסיעתה: "מאז אותו מסע כל אזכור של הארמנים הנעשה בנוכחותה גורם לה להתקף היסטרי... בתחנה אחת...נראו אלפי ארמנים מורעבים, מוכי טיפוס, מחכים ימים שלמים לרכבת שתישא אותם דרומה. הם שכבו על האדמה, ליד ולצד הפסים... אותה עדה ראתה רכבות מגיעות עמוסות 60–80 ארמנים בכל קרון, כאשר 40 בלבד דיים למלא אותו יתר על המידה. ובתחנה נמצאו עשרה או עשרים מביניהם מתים (מרעב וטיפוס הבהרות). הארמנים המתים היו מושלכים מהקרונות, ומספר דומה של ארמנים חיים מוכנסים במקומם".