Gașeva s-a oferit voluntar pentru serviciu militar în septembrie 1941. A absolvit un curs de navigatori la Școala de Piloți a Aviației Militare din Engels în februarie 1942. Gașeva a fost repartizată în al 46-lea (al 588-lea) regiment sovietic feminin de aviație de bombardament nocturn al forțelor aeriene roșii, care s-a format atunci în Engels (ca al 588-lea). Ea a intrat în luptă prima dată în mai 1942, luptând în bătălia pentru Caucaz. În februarie 1943, regimentul a fost redenumit ca al 46-lea regiment de gardă. Gașeva a participat la Bătăliile Aeriene din Kuban, Operațiunea Kerch – Eltigen, Ofensiva din Crimeea, Ofensiva Mogilev, Ofensiva Belostock, Ofensiva Osovetț, Ofensiva Mlawa-Elbing, Ofensiva din Pomerania Occidentală și la Bătălia Berlinului. Avionul în care s-a aflat a fost doborât de două ori. Prima dată, Gașeva și pilotul ei au ajuns la liniile sovietice, dar a doua oară s-au parașutat în câmpuri minate, iar pilotul Olga Sanfirova a fost ucisă după ce a călcat pe o mină anti-personal. În timpul acestui incident, Gașeva a aterizat pe un câmp de mine antitanc la câteva sute de metri la sud de Sanfirova. După ce a revenit la regimentul ei, a început să zboare împreună cu pilotul Nadejda Popova. Până la sfârșitul războiului a avut un total de 848 de misiuni de luptă ca navigatoare a bombardierului ușor Po-2; după a 823-a misiune de luptă, în decembrie 1944, a fost propusă la titlul de Erou al Uniunii Sovietice, pe care l-a primit la 23 februarie 1945. La sfârșitul războiului, Gașeva a avut gradul de sublocotenent. S-a căsătorit pe front cu pilotul de bombardiere Mihail Pliats.