Воевала в составе Южного, Северо-Кавказского составах войск Закавказского фронта и в составе Белорусского фронта. На вылеты никогда не одевала парашют и не брала с собой пулемет – вместо этого предпочитала взять лишнюю бомбу, так как грузоподъемность самолета была невелика. При этом завела личную традицию брать на боевой вылет букетик цветов.
Если по курсу предполагаемого маршрута находились советские войска в окружении, брала на борт провизию, которую сбрасывала нашим бойцам.
Под Берлином была ранена, но продолжала боевые вылеты. В ее полку было много кубанских девушек и женщин, поэтому в Советской армии ее полк прозвали «кубанские ночные амазонки». Фашистские войска же советских ночных бомбардировщиц называли «ночными ведьмами». И со стороны врага это, безусловно, было признанием их боевых заслуг.
За время войны Жигуленко участвовала в битве за Кавказ, освобождении Кубани, в Керченско-Эльтигенской, Крымской, Могилевской и Берлинской операциях.
23 февраля 1945 года гвардии лейтенанте Евгении Жигуленко было присвоено звание Героя Советского Союза.