В июне 1941 г. призвана в Красную Армию. Была помощником начальника лечебного отдела эвакопункта N 46 (МЭП-46), сформированного в Омске и обеспечивающего деятельность эвакогоспиталей Степного, 2-го Украинского фронтов, а также эвакуацию раненых и больных в эвакогоспитали в тыловые районы. В составе эвакуационного пункта дошла до Румынии и Венгрии, где и встретила победный 1945 год. Наряду с практической деятельностью Бисярина продолжала заниматься и научной работой, и в самый разгар войны, в 1943 году, защитила кандидатскую диссертацию. В 1946 г. уволена в запас в звании майора медицинской службы.

Награждена орденом Красной Звезды (1943) и орденом Отечественной войны II степени (1985); медалями «За боевые заслуги», «За взятие Будапешта», «За Победу над Германией в Великой Отечественной войне».

Валентина Павловна не любила вспоминать войну, лишь подчеркивала, что это были страшно трудные годы для всего населения страны и особенно страдали дети. «Не показывайте детей Бисяриной, а то она обо всех раненых забудет», — предупреждало сотрудников командование госпиталя...