Primero recibió tratamiento médico en Sverdlovsk (actual Ekaterimburgo) y posteriormente en Bakú (Azerbaiyán).

En este punto, ya tenía nuevos documentos con su edad corregida, por lo que no hubo problemas.

Desde enero de 1942, sirvió en el barco sanitario-militar Krásnaya Moskvá, que transportaba heridos desde Stalingrado, a lo largo del Volga a través del mar Caspio, hasta Krasnovodsk (actual Turkmenbashí).

[8]​ Junto con los combatientes del batallón, entró en batalla, rechazó los contraataques enemigos, sacó a los heridos del campo de batalla y les brindó primeros auxilios.

Su unidad cruzó el estuario del Dniéster en botes de goma y escaló una cresta controlada por el enemigo.

[4]​ Cuatro meses después, en diciembre de 1944, su unidad había avanzado a Yugoslavia.

Solo trece miembros de su unidad sobrevivieron al intenso tiroteo y todos resultaron heridos.

[2]​ La batalla la dejó con neumonía doble además de la herida en la mano y requirió que fuera hospitalizada.

[2]​ Se le concedió una segunda Orden de la Bandera Roja por su heroísmo en dicha acción.

[3]​ En 1964, el director Víktor Lisakóvich realizó el documental Katyusha sobre Yekaterina Mijáilova (basado en un guion de Serguéi Smirnov).

En 2008, se rodó la película documental «Katyusha grande y pequeña» (los autores de la película son Tkachov y Fírsova), que restaura los hechos de 1964, cuando se filmó el primer documental sobre Demina.