Во время Великой Отечественной войны Ульяна Каролинская стала связной под именем Оля партизанского отряда во главе с П. Н. Широковым (действовал с ноября 1942 года на территории Браславского, Видзского, Шарковщинского районов Вилейской области). С риском для жизни она выполняла различные задания разведывательного характера. Когда её подпольная деятельность была раскрыта она перешла в подрывную группу партизанской бригады имени Г. К. Жукова. Участвовала во многих боевых операциях, в том числе в диверсионных операциях в ходе «рельсовой войны», на её счету лично спущенный под откос эшелон противника. Она не один раз ходила в разведку, именно ей поручали ответственные задания по сбору разведывательной информации в расположении противника. За активное участие в боевых операциях, мужество и героизм в борьбе с оккупантами юная партизанка была награждена медалями "За отвагу", "Партизану Отечественной войны", орденом Отечественной войны II степени.