С началом войны вся семья дяди Алии эвакуировалась, а сама она осталась. 8 сентября началась блокада Ленинграда, а Алия осталась одна. В 1942, в марте ее и весь детский дом вывезли в Вятское село в области. После окончания там седьмого класса она по своей воле ушла на фронт. Все это описано в книге «Алия Молдагулова: биография на казахском языке»
В 1943 году, в мае была открыта Центральная женская школа подготовки снайперов. Алия Молдаггулова попала в первый набор. 23 февраля 1943 года (на день рождения Красной Армии) все девушки приняли военную присягу. А в июле этого же года Алию и нескольких ее подруг направили в 54 стрелковую бригаду (Прибалтийский фронт).
Алия служила долго, но одно происшествие принесло ей посмертную награду орденом Ленина и звание Героя Советского Союза. Подвиг Алии Молдагуловой заключался в том, что она уничтожила 78 врагов (солдат и офицеров), врукопашную сражалась с немецкими солдатами, раненая в руку, и погибла от руки немецкого офицера, который нанес смертельную. Рану.
В Москве, на улице названной ее именем, стоит памятник Алие Молдагуловой. В школе им. Алии Могдагуловой ежегодно зимой пишут сочинения, рефераты «Снайпер Алия Молдагулова». Также ежегодно проводится конкурс фото, видео «Алия Молдагулова».
Режиссером Шамшиевым был снят фильм «Алия Молдагулова» и художественный «Снайперы». Написано очень много стихов и песен о ее подвиге. В ее честь написан балет «Алия». В городе Новоскольники, там, где погибла Алия Молдагулова, построен мемориальный комплекс.