Resultaron notorias sus acciones durante la batalla de Stalingrado, dando así pie al apodo con el que pasó a la historia.
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.
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.
[5][6][7] Pero minutos después alcanzaba su primera victoria en solitario, haciendo caer un caza Messerschmitt Bf 109 G-2 "Gustav" pilotado por un as alemán que tenía once victorias a sus espaldas y estaba condecorado tres veces con la Cruz de Hierro: el sargento Erwin Maier de la 2.ª Staffel, Jagdgeschwader 53.
El 23 de marzo resultó herida en combate y tuvo que practicar un aterrizaje forzoso debido a los daños sufridos por su aparato, pero se recuperaría pronto.
Entre marzo y mayo derribó sin ayuda cuatro cazas Messerschmitt más, así como otro bombardero Junkers Ju 88.
Estas hazañas la convirtieron también en un as en solitario, la máxima categoría entre los combatientes del cielo.
Lídiya quedaría muy afectada, y escribió una carta a su madre contándole que había estado enamorada de él.
Usando estos globos, el enemigo podía asignar blancos precisos para la artillería desde grandes distancias, causando grave devastación.
En el primer intento Lídiya tuvo que darse la vuelta también, pues resultaba imposible superar aquellas barreras de flak.
Inna y sus ayudantes utilizaban un detector de metales para localizar lugares donde un avión pudiera haber sido derribado durante la guerra.
En tiempos recientes, algunos autores han planteado dudas sobre su destino final, sin aportar ninguna prueba al respecto.