Когда в июле 1941 года начались массированные бомбардировки Москвы, Лина с сыновьями нашли убежище на ближайшей к их дому станции метро «Курская». В первом, самом страшном массированном налете, участвовало двести немецких бомбардировщиков, которые в течение пяти часов бомбили город, сбрасывая снаряды каждые полчаса. Репродукторы, висевшие на столбах и стенах домов, передавали приказ спускаться в убежище – те же самые репродукторы, которые играли прокофьевскую «Здравицу» Сталину в декабре 1939 года. Диктор Всесоюзного радио Юрий Левитан скорбным размеренным голосом зачитывал сводки Информбюро и приказы Верховного главнокомандующего. Даже сообщая об успехах Советской армии, Левитан сохранял торжественную мрачность. В промежуток между 23:00 и полуночью тысячи людей, главным образом женщины и дети, с теплой одеждой и постельными принадлежностями спускались по длинным эскалаторам на станции метрополитена. Люди спали на скамейках вдоль стен, на полу, на деревянных настилах, установленных на рельсах, – движение поездов было прекращено. Медицинские сестры в форме Красного Креста патрулировали зал, раздавая бинты, воду и витамины. Взрослые играли в настольные игры, а дети бегали по туннелям между станциями. Бомбоубежища стали вторым домом; на одной станции продавали молоко, на другой устроили временную библиотеку.
Оставшись без мужа, Лина делала все, чтобы защитить себя и детей. Она создала целую сеть взаимопомощи, состоящую из друзей, знакомых – добрых и не очень, – а также сердобольных соседей и иностранцев, с которыми Лина познакомилась в посольствах. Лина выказала не больше, но и не меньше героизма, чем другие москвички, однако она не регистрировалась, чтобы получить медаль, которую вручали тем, кто пережил войну в столице. Медалью «За оборону Москвы» наградили более миллиона военнослужащих и гражданских лиц, принимавших участие в защите города. Благородство Лины проявлялось не только в больших, но и в малых, повседневных делах. Узнав, что у соседа бывают приступы головокружения, из-за которых он не может выходить из квартиры, Лина предложила ему обучать на дому Олега и вызвалась заменить его на трудовом фронте. Она работала вместе с сотнями москвичей на строительстве оборонительных рубежей вокруг города и в самом городе.
В первую военную осень бригада, в которой работала Лина, рыла противотанковые рвы и окопы, устанавливала проволочные заграждения и надолбы. Осенняя распутица замедлила темп наступления германской армии, намеревавшейся захватить город в «клещи», но Гитлер рассчитывал, что к середине ноября наступят холода, земля промерзнет и к концу года удастся взять Москву и закончить войну. Десятки тысяч мужчин и женщин из армий Резервного фронта разбивали ломами, топорами и лопатами промерзшую землю, чтобы остановить наступление Гитлера на город, и тысячи же устанавливали на дорогах, ведущих в город, ряды металлических ежей. Перестраивались на военный лад промышленные предприятия, даже такие сугубо мирные, как кондитерские фабрики и молочные заводы. Многие предприятия эвакуировались на юго-восток. 2-й Московский часовой завод был эвакуирован в город Чистополь и работал на нужды фронта, делал мины и детонаторы