Samsonova gekk í Rauða herinn í október 1942 eftir að hafa lokið læknisfræðum og hætt í byggingarstarfi. Hún var skipuð í 667. Í ferli sínum barðist hún á Stalingrad- og Voronezh-vígvöllunum og í Stalingrad- og Voronezh-bardaga.
Í Kúrsk. Hún var vel þekkt meðal jafningja sinna fyrir hugrekki sitt eftir að hún komst á Bukrin brúarhöfuð í Dnepr-stríðinu, þann 24. september 1943, þar sem hún var ein af fyrstu til að fara yfir og viðhalda brúarhöfuð. Í þeirri orrustunni var hún hluti af fyrstu landingarhópnum og drap þrjá þýska hermenn við landnám. Á milli 26. og 27. september flutti hún yfir 30 særða hermenn til vinstri strandar. Í skotbaráttu 27. september á nóttinni gekk hún með hinum liðunum í andsókn á þýska hersveitina og notaði sjálfvirka riffil og handsprengjur í bardaga.