El 22 de junio de 1941, día de la invasión alemana de la Unión Soviética, Liudmila se encontraba en Odesa. Al día siguiente se ofreció como voluntaria para unirse al Ejército Rojo, sin embargo fue rechazada por el funcionario estatal encargado de la oficina de reclutamiento, ostensiblemente debido a su sexo. Al día siguiente se presentó en las oficinas del comisariado militar del distrito, el funcionario que la atendió se mostró más amable y después de comprobar sus documentos, que la acreditaban como francotiradora, quedó alistada en el Ejército Rojo, incorporándose a las filas del 54.º Regimiento de Fusileros «Stepán Razin» de la 25.º División de Fusileros «"Chapayevskaya»" llamado así por Vasili Chapáyev, el célebre soldado ruso y comandante del Ejército Rojo durante la Guerra Civil Rusa.