В апреле 1942 года, будучи студенткой медицинского института, Нина Харитоновна была мобилизована в Советскую Армию. Сначала ее назначили начальником отделения в эвакогоспитале № 4845, а в декабре 1942 года перевели в госпиталь города Ногинска.
С 23 февраля 1943 года она служила начальником хирургического отделения эвакогоспиталя № 2929 в городе Орехово-Зуево в звании капитана медицинской службы. Вскоре весь госпиталь на товарном эшелоне был направлен на фронт. Подразделение дислоцировалось на Смоленском направлении, принимая раненых с передовой. Госпиталь, рассчитанный на 2 тысячи человек, работал в тяжелейших условиях: в лесу, без бытовых удобств, на базе бывшего немецкого штаба, в казармах.
Нина Харитоновна руководила хирургическим отделением, проводила операции и готовила раненых к эвакуации в тыл. В апреле 1944 года госпиталь № 2929 разделили: половину персонала и оборудования отправили в Кёнигсберг, а другую половину — на войну с Японией.