Летом 1940 года, после присоединения Бессарабии к СССР, вместе с мужем, комиссаром 134-го гаубичного артиллерийского полка, переехала в Кишинёв — по месту дислокации полка.

 Начало Великой Отечественной войны

На следующий день после начала войны, 23 июня 1941 года, М. В. Октябрьская вместе с сестрой и другими членами семей красных командиров была отправлена в эвакуацию и в августе прибыла в Томск, где работала телефонисткой в эвакуированном из Ленинграда артиллерийском училище.

В конце лета 1941 года ей пришла похоронка на мужа, сообщалось, что «полковой комиссар Илья Федотович Октябрьский погиб смертью храбрых 9 августа 1941 года в одном из боёв на Украине»[9]. Военком 206-й стрелковой дивизии полковой комиссар И. Ф. Октябрьский был сражён пулемётной очередью, ведя своих бойцов в атаку в одном из боёв под Киевом". Узнав о гибели мужа-фронтовика, Мария Васильевна обратилась в военкомат с просьбой отправить её на фронт, но несколько раз ей отказывали: из-за перенесённой болезни — туберкулёза шейного позвонка — и уже немолодого возраста — 36 лет.

Тогда она решила пойти другим путём. В то время в СССР шёл сбор народных средств в фонд обороны. Продав вместе с сестрой все вещи и ценности и несколько месяцев занимаясь вышиванием, она внесла 50 тысяч рублей на строительство танка Т-34. После чего направила в Кремль следующую телеграмму:

Сталин ответил так:

В боях у деревни Новое Село Дубровенского района Витебской области 18 ноября 1943 года танк «Боевая подруга» ворвался в ряды обороны противника, уничтожил пушку и около 50 немецких солдат и офицеров. В этом бою танк был подбит. Несмотря на ранение, М. В. Октябрьская ещё двое суток провела в подбитом танке под огнём противника отражая вражеские атаки, пока танк не был эвакуирован, а затем направилась в медсанвзвод. Командир танкового батальона ставил её экипаж в пример другим: «Сражайтесь так, как сражаются танкисты „Боевой Подруги". Только за сегодняшний день экипаж славной машины уничтожил взвод гитлеровских бандитов».

18 января 1944 года в бою в районе станции Крынки Витебской области М. В. Октябрьская своим танком раздавила 3 пулемётные точки и до 20 солдат и офицеров противника. Снарядом у танка «Боевая подруга» был разбит левый ленивец. Механик Октябрьская принялась под огнём противника устранять повреждения, но осколок разорвавшейся поблизости мины тяжело ранил её в глаз.

28 января 1944 года М. В. Октябрьская была представлена к ордену Отечественной войны I степени.

15 марта 1944 года Мария Васильевна Октябрьская скончалась во фронтовом госпитале в Смоленске. С воинскими почестями она была похоронена в Сквере Памяти Героев в Смоленске. Одна из улиц Смоленска названа в её честь. Недавно рядом с её могилой в сквере Памяти героев воздвигут памятник с бюстом М.В.Октябрьской.

2 августа 1944 года М. В. Октябрьской было присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно). В заключении наградного листа, подписанного командиром 26-й гвардейской танковой бригады гвардии полковником С. К. Нестеровым, отмечалось: «В период боевых операций и в период формирования бригады тов. Октябрьская с любовью заботливо относилась к боевой машине. Её танк не имел вынужденных остановок и поломок. Тов. Октябрьская на приобретённом ею танке за наличный расчёт отомстила фашистам за смерть своего мужа. Тов. Октябрьская — смелый, бесстрашный воин».