Zaciągnęła się do armii brytyjskiej, do WAAF (Women's Auxiliary Air Force), czyli żeńskiej służby pomocniczej w RAF i rozpoczęła w Egipcie szkolenie spadochroniarskie w ramach Special Operations Executive (SOE).
Aresztowanie i tortury 14 marca 1944 roku ona i dwaj towarzysze Joel Palgi i Perec Goldstein zostali zrzuceni do Jugosławii i dołączyli do grupy partyzanckiej. Po wylądowaniu dowiedzieli się, że Niemcy już zajęli Węgry, więc mężczyźni postanowili odwołać misję, ponieważ uznali ją za zbyt niebezpieczną. Szenes kontynuowała jednak misję i skierowała się do granicy węgierskiej. Już po paru godzinach od przekroczenia granicy ona i jej towarzysze zostali aresztowani przez węgierskich żandarmów, którzy znaleźli u nich brytyjski nadajnik wojskowy, używany do komunikowania się z SOE. Hannah została przewieziona do więzienia, obnażona, przywiązana do krzesła, a następnie bita przez trzy dni do tego stopnia, że straciła kilka zębów. Strażnicy chcieli poznać kod do jej nadajnika, aby dowiedzieć się, kim byli spadochroniarze. Przeniesiona do więzienia w Budapeszcie, była wielokrotnie przesłuchiwana i okrutnie torturowana, ale jedyne co ujawniła to swoje imię. Gdy władze węgierskie zdały sobie sprawę, że Szenes nic nie powie, aresztowały jej matkę.