Поступила на службу в октябре 1941 года на должность младшей перевязочной сестры ХППГ 54 (хирургический полевой подвижной госпиталь)
в звании сержанта медслужбы. Закончила службу в звании старший сержант медслужбы на должности старшина-писарь хирург. Участник Южного, Юго-Западного, Северо-Кавказского, 1-го и 4-го Украинского фронтов.
9 мая 1945 года встретила в городе Простеев Чехословакии.

За проявленное мужество была награждена медалью «За боевые заслуги» в ноябре 1944 года, медалями «За оборону Кавказа» и «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.» в октябре 1945 года. В наградном листе медали «За боевые заслуги» в характеристике Довженко указано: «…в должности сестры перевязочного отделения неустанно выполняет свою работу. На этапах Выгода, Самбор, Устреки Дольные и Береги Гурие перевязала 1875 раненых. Тов. Довженко прекрасно владеет гипсовой техникой, умело накладывает повязки, вследствие чего не было жалоб со стороны раненых. В свободную минуту старается обойти палаты и проверить состояние отяжелевших раненых, написать письма и почитать газеты…».

В июле 1985 года состоялась одна из последних встреч фронтовых товарищей. А 7 июня 1998 года Ксения Михайловна умерла в возрасте 77 лет, успев отпраздновать 53-ю годовщину со Дня Победы.