В первые дни войны ее направили в Кавалерийскую дивизию в город Карачев. Затем, в составе 54-й армии она участвовала в обороне Ленинграда. Клавдия Дмитриевна служила фельдшером роты. Участвовала в освобождение Пскова и Прибалтики. Клавдия Васильева была награждена медалями "За боевые заслуги", "За оборону Ленинграда", Орденом Великой Отечественной войны.
Похоронили Клавдию Васильеву на кладбище в селе Стрельцы под Тамбовом со всеми воинскими почестями.