В 14 лет поступила в аэроклуб, в 15 - выполнила первый самостоятельный полёт. После окончания Херсонской школы пилотов стала одним из лучших инструкторов Калининского аэроклуба. К началу Великой Отечественной войны она успела "поставить на крыло" 45 курсантов.
Одержала 12 побед лично и 4 в группе, сбила один аэростат наблюдения, занесена в Книгу рекордов Гиннесса как самая результативная женщина-летчик. В 1943-м зачислена в группу «свободных охотников».
В неполных 22 года, 1 августа 1943 года командир звена 3-й эскадрильи 73-го Гвардейского истребительного авиационного полка Гвардии младший лейтенант Л. В. Литвяк не вернулась с боевого задания.
Ее представили к званию Героя, но представление не утвердили, как без вести пропавшей. Останки Лидии были обнаружены только летом 1979 года в братской могиле у села Дмитровка Шахтерского района Донецкой области. В 1988 году ее признали погибшей в бою, а не пропавшей без вести, как ранее, и ветераны 73-го гвардейского истребительного авиаполка возобновили ходатайство о присвоении ей звания Героя. 5 мая 1990 года указом Президента СССР ей было присвоено звание Героя Советского Союза.
Вспомним ещё и её: Летчик-истребитель 586-го истребительного авиаполка ПВО лейтенант Раиса Нефедовна Сурначевская. На заднем плане истребитель Як-7. Одним из наиболее памятных воздушных боев с участием Р. Сурначевской состоялся 19 марта 1943 года, когда она в паре с Тамарой Памятных отразила налёт большой группы немецких бомбардировщиков на железнодорожный узел Касторная, сбив при этом 4 самолёта. Награждена орденами Красного Знамени и Отечественной войны, а также медалями.