Еще в первые дни Великой Отечественной войны Зоя Космодемьянская попросилась на фронт. Вскоре она была направлена в войсковую часть № 9903 (называвшуюся в целях конспирации партизанским отрядом), действовавшую по заданию штаба Западного фронта на можайском направлении. Дважды направлялась в тыл противника. В конце ноября 1941 года в районе деревне Петрищево Рузского района Московской области она была схвачена фашистами.
Фашистские палачи подвергли девушку жестоким пыткам. От неё требовали признания, кто и зачем ее послал. Зоя не ответила ни на один вопрос гитлеровцев. Она даже не назвала своего подлинного имени и фамилии.
После долгих и мучительных истязаний Зою Космодемьянскую, назвавшуюся Таней, 29 ноября 1941 года гитлеровские изверги повесили на сельской площади деревни Петрищево.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 16 февраля 1942 года за мужество и героизм, проявленные в борьбе с фашистами, Зое Космодемьянской было присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно). Её преданность Родине, мужество и самоотверженность стали вдохновляющим примером в борьбе с врагом.
Похоронена на Новодевичьем кладбище в Москве.