Gacheva se porte volontaire pour l'Armée rouge en . Elle obtient un diplôme d'aviation à la en . Gacheva est affectée au 588 NBAP, un régiment entièrement féminin des forces aériennes soviétiques, alors en formation à Engels. Elle commence à combattre en mai 1942 lors de la Bataille du Caucase. En , elle rejoint le régiment de bombardiers avec qui elle combat dans la bataille aérienne de Kouban, participe à l'opération Kerch-Eltigen, l'offensive de Crimée, celle de Bialystock, de Osovets, de Mlawa-Elbing, celle de Poméranie-Orientale et enfin, la Bataille de Berlin. Son avion est abattu deux fois lors de ses missions. La première fois, Gacheva et sa copilote arrivent à atteindre les lignes soviétiques mais la deuxième fois, elles atterrissent sur un champ de mines et sa copilote, Olga Sanfirova est tuée.