莉莉娅·利特维亚克1921年8月18日出生在莫斯科的一个工人家庭。14岁时，她瞒着父母悄悄在当地的飞行俱乐部学习飞行技术。一年后，她已经学会了独自驾驶飞机。

1941年，苏德战争爆发。莉莉娅报名参加一个完全由妇女组成的飞行团。在那里，她接受了半年的密集训练。

莉莉娅在训练过程中表现出了精湛的飞行技术。她的技术不仅优于其他队友，连指导她的男教练都要逊色三分。结束训练后，莉莉娅和队友们组成了586战斗机团，在距离斯大林格勒200英里远的萨拉托夫开始了战斗。她们昼夜轮班坐在雅克－1战斗机的座舱内待命出击。

1942年，鉴于莉莉娅的出色表现，她和其他7名战友被派往286战斗机团。在那里，她们和男飞行员并肩作战。莉莉娅加入了第73战斗机中队。在后来的日子里，莉莉娅和队中王牌飞行员阿列克谢·索洛马丁渐渐萌生了感情，结成了一对比翼双飞的恋人。

1942年9月13日，莉莉娅生平第一次击落了梅塞施密特－109战斗机和容克－88轰炸机两架敌机，成为了世界上第一位击落敌机的女性。后来，她还曾击落了一架由德军王牌飞行员驾驶的梅塞施密特－109战斗机。该战斗机的飞行员是德国歼击机第3联队的一个中尉，有着35次空战胜利记录。被俘后，他提出想要见一见击落他的对手。当他看到站在自己面前的是一个身材娇小、年轻漂亮的姑娘时，他怎么也不肯相信这就是把他击落的那个人。

因为她的名字和俄语百合花的发音相近，战友们都亲切地称她为百合。她在自己驾驶的飞机机身两侧分别画了一朵百合。德军把百合误认为是玫瑰，因此称她为“斯大林格勒白玫瑰”。

1943年1月底，她和另外两个女飞行员一起来到战斗最激烈的斯大林格勒前线，加入了296战斗机团。2月中旬的时候，她已经击落了5架敌机。她为此赢得了一枚红旗勋章，并被提升为中尉。3月，在击落一架容克－88轰炸机后，她被护航的梅塞施密特－109击伤。莉莉娅带伤坚持将击伤她的梅塞施密特－109击落后，才飞回了自己的机场。回到机场后，她昏迷了过去，被送进医院。

归队后不久，她的爱人索洛马丁在一次坠机中身亡，而她亲眼目睹了这悲剧性的一幕。在承受失去爱人的痛苦之时，莉莉娅的体力也经受了很大的考验。在7月18日，她和队友的战斗机遭到了7架梅塞施密特－109敌机的围攻。虽然她仍尽力击落一架敌机，但自己的飞机也受了重创，再一次迫降在了德军占领区。这一次是一位飞行员冒死在敌后迫降救了她的命。

几次死里逃生之后，她最终还是没能摆脱死神的纠缠。1943年8月1日，在马里诺夫卡和斯蒂巴诺夫卡地区上空巡逻时，莉莉娅的雅克－1战斗机被8架梅塞施密特－109围攻。虽然她奋力反抗，击落了两架敌机，但终因寡不敌众，被敌军击落。“斯大林格勒白玫瑰”就这样永远地凋谢在了空中。

莉莉娅死的那天离她22岁生日还有17天。在她短暂的一生里，莉莉娅曾经168次出战，单独击落敌机12架，联合队友击落了3架敌机，是二战女飞行员里击落敌机数量最多的一个。

卫国战争期间，苏联涌现了很多像莉莉娅这样的女性，她们在战争年代所表现出来的巨大勇气为她们赢得了社会的尊敬。就像苏联男飞行员曾经对他们的女战友说过的那样：“即使我们把地球上所有的花都摆放在你们的跟前，也不足以表达我们对你们英勇之举的敬意。”

莉莉娅牺牲后，遗体一直没有找到，也一直没有得到应有的哀荣。她的战友茵娜·帕斯波尔特尼科娃一直在为烈士奔走呼吁。1979年，莉莉娅的遗体最终被两个男孩在德米特里耶夫卡村的田野里发现，就在坠毁的雅克-1战斗机翅膀下面。遗体身穿飞行茄克，口袋里还装着证件。1989年，苏联为莉莉娅举行了庄严的葬礼，戈尔巴乔夫总统于1990年追授她“苏联英雄”称号。