Как известно, 17 июня 2014 года она, находясь в расположении батальона «Айдар» в районе поселка Металлист Славяносербского района Луганской области, вела скрытое наблюдение и корректировку артиллерийского обстрела по участку блокпоста луганских ополченцев с находившимися на нем мирными гражданами, в том числе россиянами — корреспондентами ВГТРК. В ходе обстрела Игорь Корнелюк и Антон Волошин погибли. При этом сама Савченко отвергает все обвинения. Установлено, что обвиняемая ездила в зону вооруженного конфликта на востоке Украины в 2014 году в отпуск, была в аэропорту Краматорска вместе с украинскими военными. Оставаясь действующим офицером ВСУ принимала участие в боевых действиях в качестве добровольца батальона «Айдар» с позывным «Пуля». По ее собственному признанию, занималась обучением сослуживцев.

Известно, что Савченко, отучившись год на факультете журналистики Киевского государственного университета, поступила по контракту в ряды Вооруженных сил Украины, начав службу в железнодорожных войсках радисткой. В 2004—2005 годах в составе украинского миротворческого контингента принимала участие в миссии в Ираке, где прослужила шесть месяцев стрелком 3-й роты 72-го отдельного механизированного батальона.

Надежда с детства хотела быть пилотом боевых самолетов, поэтому после возвращения из Ирака поступила в Харьковский университет Воздушных Сил, на что получила разрешение лично от министра обороны Украины Гриценко. Ее дважды отчисляли из университета как «непригодную к вылетам в качестве лётчика», но она восстанавливалась и в 2009 году закончила обучение как штурман. После окончания обучения проходила службу штурманом-оператором Ми-24 3-го отдельного полка армейской авиации Воздушных сил Украины.

14 сентября 2014 года съезд партии «Батькивщина» единогласно принял Савченко в ряды партии и выдвинул ее в депутаты Верховной рады, отдав первое место в предвыборном списке на предстоящих выборах. Позже она написала заявление об увольнении из Вооруженных сил Украины в связи с тем, что она стала депутатом Верховной Рады Украины.

В России бывшая украинская военнослужащая находится под стражей с июля 2014 года.

9 июля 2014 года представитель Следственного комитета России Владимир Маркин заявил, что Савченко пересекла российско-украинскую границу самостоятельно под видом беженца без документов и была задержана на территории РФ в соответствии с российским законодательством, как подозреваемая по уголовному делу об убийстве российских журналистов.

24 июля начальник Управления по расследованию преступлений, связанных с применением запрещённых средств и методов ведения войны СК РФ Дрыманов пояснил, что она была задержана сотрудниками полиции, когда ехала на такси по Воронежской области.

22 сентября 2014 года Надежду Савченко этапировали из воронежского СИЗО в московское СИЗО-6. В этот же день Следственный комитет России официально подтвердил, что Савченко планируют отвезти на психиатрическую экспертизу в Москву. В ноябре судебно-психиатрическая экспертиза признала Савченко вменяемой, и она была переведена из Института Сербского в СИЗО.

13 декабря 2014 года обвиняемая объявила бессрочную голодовку, так как, по ее словам, ей не оказывали медицинскую помощь. Позже она решила продолжить голодовку, требуя своего освобождения из тюрьмы, в виде изменения меры пресечения.

5 марта 2015 года Савченко частично прекратила голодовку, но уже 16 марта Савченко объявила о возобновлении голодовки. Во время голодовки в СИЗО обвиняемая написала книгу «Сильное имя Надежда!», изданную в Киеве в 2015 году.

В июле 2015 года Савченко была этапирована в Ростовскую область в СИЗО-3 (женская тюрьма) города Новочеркасска. 2 марта 2016 года прокуратура запросила для обвиняемой 23 года колонии общего режима и штраф в 100 тысяч рублей. 3 марта 2016 года обвиняемая снова объявила сухую голодовку до конца суда по причине отказа в возможности произнести последнее слово на суде.