En 1944, elle est engagée volontaire avec le grade de sous-lieutenant. L'année suivante, lorsque le ministre de l'Air, Charles Tillon, décide d'ouvrir les portes des écoles de pilotage aux femmes, elle est admise dans l'Armée de l'air. Après une heure de vol et six atterrissages sur Caudron C4, la jeune femme est lâchée en solo le 30 avril. La formation s'accélère sur des Morane-Saulnier, le Morane-Saulnier MS-315, puis sur le Morane-Saulnier MS-500.
À la fin du mois de juillet, elle rejoint l'École des moniteurs de Tours pour se perfectionner aux techniques de la voltige sur Stampe SV4 et découvre un avion plus moderne, le Nord 100 puis le Douglas A-24 Dauntless, un bombardier en piqué transformé en avion d'entraînement par l'Armée de l'air. En décembre, c'est le lacher sur Dewoitine 500 et Dewoitine D.520. Avec Suzanne Melk, Élisabeth est la seule du groupe à être jugée apte à voler sur le meilleur avion de la campagne de France (le Dewoitine D.520). Elle passe avec succès les épreuves du brevet militaire de pilote de chasse. Elle est brevetée le 12 février 1946.
En février 1946, il est mis fin aux les vols d'entraînement féminins en raison de réductions budgétaires, et suite à l'accident mortel de Maryse Hilsz survenu en le 30 janvier. L'armée de l'air lui délivre les titres et macarons de pilote militaire et la possibilité d'un éventuel emploi administratif. Faute de pouvoir servir en Indochine en tant que pilote, la jeune femme refuse. Élisabeth fréquente alors le centre de vol moteur de Saint-Yan où de grands pilotes de renom lui enseignent leur science et l'aident à poursuivre son rêve.