Skriv en fortsættelse til dette afsnit - Samsonova sluttede sig til den Røde Hær i oktober 1942 efter at have afsluttet medicinstudiet og forladt sit byggejob. Hun blev tildelt 667. infanteriregiment som en del af den medicinske tjeneste. I sin karriere kæmpede hun på Stalingrad- og Voronezh-fronten og i slaget ved Stalingrad og Kursk.
- Hvad? Hun var velkendt blandt sine jævnaldrende for sit mod efter fremrykkelsen til Bukrin brohoved i slaget om Dnepr, den 24. september 1943, hvor hun var en af de første til at krydse og opretholde et brohoved. I det slag var hun en del af den første landingsgruppe, og under beslaglæggelsen dræbte hun tre tyske soldater. Mellem den 26. og 27. september evakuerede hun under kraftig fjendtlig ild over 30 sårede soldater til venstre bred. I en ildkamp den 27. september om natten sluttede hun sig til resten af tropperne i et modangreb på tyske styrker, der betjente en automatisk riffel og håndgranater i slaget.