Lídiya llevó a cabo sus primeras misiones de combate durante el verano de 1942, sobre Sarátov. En septiembre la asignaron —junto a Katia Budánova, otras seis mujeres piloto y personal de tierra femenino— al 437 IAP, un regimiento masculino corriente que luchaba en Stalingrado, donde estaban sufriendo pérdidas cuantiosas. Allí pilotó un caza Lavochkin La-5 y el 13 de septiembre de 1942 logró derribar sus dos primeras aeronaves enemigas sobre Stalingrado. Su primera caza, conseguida en la segunda misión que realizaba, fue un bombardero Junkers Ju 88 o quizás un Heinkel He 111 en cooperación con el comandante del regimiento.