Уже меньше чем через год, 23 февраля 1943 года, Лидия Литвяк получила одну из первых своих боевых наград — орден Красной Звезды. За эти месяцы она, как одна из лучших летчиц, переводилась в дивизии, участвовавшие в важнейших битвах ВОВ, а также стала известной как «Белая лилия».

К тому моменту фюзеляж ее верного Як-1 украшали не только восемь ярко-красных звезд, символ восьми воздушных побед, но и белоснежная лилия — особый знак летчика, которому разрешена «свободная охота» — особый вид боевых действий, в рамках которых истребитель не выполняет конкретное задание по прикрытию бомбардировщиков, или наоборот, защите от них, а летает, выслеживая одиночные вражеские самолеты и «охотясь» на них.

В начале 1943 года Лидия Литвяк была переведена в 296 ИАП и назначена ведомой к командиру эскадрильи Алексею Соломатину: на то была особая тактика действия авиации, согласно которой ведущий летчик должен идти в атаку, а ведомый — «прикрывать» его. Спустя несколько месяцев совместных полетов, в апреле того же года, буквально в перерыве между сражениями пара расписалась.

Лидия также поддерживала дружеские взаимоотношения с летчицей Екатериной Будановой, с которой их свела судьба еще в начале боевого пути — в женском авиаполку Расковой — и уже не разлучала. С тех пор они всегда служили вместе и были лучшими подругами.

Спустя месяц, 21 мая 1943 года, в авиакатастрофе, произошедшей прямо на глазах у товарищей и у самой Лидии, погиб ее муж. Меньше чем через месяц получила множество ранения и скончалась, не приходя в сознание, лучшая подруга Буданова.

Этот роковой год стал последним и для самой Белой Лилии. 1 августа 1943 года Литвяк совершила свой последний полет. Шли страшные бои по прорыву немецкой обороны на рубеже реки Миус, который закрывал дорогу на Донбасс. Для истребителей полка это был уже четвертый вылет за день. То ли сказалась физическая усталость и эмоциональное напряжение, то ли отказало оружие — в одном из столкновений самолет Лидии был подбит немецким истребителем, но не упал сразу, а вошел взону облаков и исчез.

Через две недели Лидии Литвяк должно было исполниться 22 года.

По официальным данным, 1 августа 1943 года Лидия Литвяк не вернулась с боевого задания и пропала без вести. Формальные поиски не продлились и нескольких лет: летчик, приблизительно знавший район падения самолета, погиб, а обнаруженный истребитель Белой лилии, как оказалось впоследствии, был сдан местными жителями в металлолом. Вот только останков тогда найти не могли.

Но ее родные, близкие и неравнодушные поклонники организовывали собственные расследования. В 1967 году в городе Красный луч Луганской области школьная учительница Валентина Ивановна Ващенко основала отряд РВС (Разведчиков военной славы), который также проводил поиски в своем регионе.

23 июля 1979 года членам отряда стало известно о том, что в одной из братских могил была похоронена неизвестная летчица. Изучение останков позволило выяснить, что погибшая была смертельно ранена в лобную часть головы. Дальнейшее расследование установило, что это могла быть только Лидия Литвяк.

За свой недолгий боевой путь она сделала 186 боевых вылетов, провела 69 воздушных боев, совершила две вынужденные посадки на территории противника и смогла вернуться в свой полк.

Она сбила больше вражеских самолетов, чем какая- либо другая женщина-истребитель в истории воздушных сражений. Занесена в Книгу рекордов Гиннесса как женщина-лётчик, одержавшая наибольшее число побед в воздушных боях.

Представилена к званию Героя Советского Союза посмертно.