Полина Денисовна Осипенко родилась 25 сентября (8 октября) 1907 год в селе Новоспасовка (ныне носит её имя) Российской империи, ныне Бердянского района Запорожской области, в семье крестьянина. Была девятым ребёнком в семье. В экспозиции «Кубань в годы ВОВ» музея Фелицына размещены ее личные вещи и фотографии.
Окончила начальную школу, курсы птицеводов. Работала заведующей колхозной птицефермой. Первый муж (1926 г.) — односельчанин Степан Говяз, военный лётчик. Он сыграл решающую роль в том, что супруга тоже выбрала авиацию. В апреле 1931 года Полина Говяз уехала из Новоспасовки к своему мужу в Качу, где он служил. Степан и подготовил жену к поступлению в Качинскую школу военных пилотов. Когда Полину Говяз стали готовить к установлению авиационных рекордов, супругов-лётчиков разлучили, отправив Степана на службу в Ростовскую область. Позже его репрессировали, и он погиб в исправительно-трудовом лагере после 1939 г. Первая попытка поступить в Качинскую школу лётчиков не увенчалась успехом. Училища размещались на нескольких площадках, куда к 12 часам на самолёте У-2 привозили стартовый завтрак. В этих постоянных полётах лётчики-инструкторы разрешали Полине подержаться за управление. Так она научилась управлять У-2. Затем, во время визита на «Качу» К.Е. Ворошилова, она упросила его зачислить её в училище, которое окончила в 1933 году.
Служила лётчиком, командиром звена в истребительной авиации.
Второй муж (с 1935 года) — однополчанин, лётчик-истребитель Александр Степанович Осипенко (1910—1991), воевавший в Испании.
Летом 1937 года П.Д. Осипенко побила три мировых рекорда высотных полётов с грузом и без нагрузки. В 1938 году она возглавила беспосадочный перелёт Севастополь — Архангельск; её экипаж установил также международный женский рекорд дальности полёта по замкнутой кривой.
24-25 сентября 1938 года Гризодубова, Осипенко и Раскова должны были осуществить беспосадочный перелёт на Дальний Восток, как предполагалось, из Москвы в Комсомольск-на-Амуре на самолёте АНТ-37 «Родина». Однако из-за сложных погодных условий они не смогли найти комсомольский аэродром, а очутились с пустыми баками ближе к побережью Охотского моря. Гризодубова, будучи командиром самолёта, приняла решение о жёсткой посадке в лесу. Расковой был отдан приказ прыгать из самолёта — спустя десять дней её нашли в лесу. Гризодубова и Осипенко остались в самолёте и выжили в аварийной посадке. Несмотря на это, они установили рекорд по дальности перелёта среди женщин протяжённостью 6450 км (по прямой — 5910 км), и каждая из лётчиц была удостоена звания Героя Советского Союза.
За выполнение этого перелёта и проявленные при этом мужество и героизм 2 ноября 1938 года Полине Денисовне Осипенко присвоено звание Героя Советского Союза.
После перелёта Москва — Дальний Восток П.Д. Осипенко — инспектор по технике пилотажа, наставник пилотов-истребителей.
Полина Денисовна Осипенко погибла в авиационной катастрофе 11 мая 1939 года, отрабатывая полёты «вслепую», во время учебно-тренировочных сборов вместе с начальником главной лётной инспекции ВВС РККА А. К. Серовым.
Прах Серова и Осипенко помещён в урнах в Кремлёвской стене на Красной площади в Москве.
В музее имени Е. Д. Фелицына состоялось яркое событие в рамках проекта «О людях Кубани…
Сегодня мы с радостью поздравляем всех, кто выбирает путь помощи, участия и заботы На мероприятиях…
Сегодня мы вспоминаем тех, кто сражался за Родину, но чьи имена остались неизвестными. Вечная память…
Старший научный сотрудник отдела природы ГБУК КК «КГИАМЗ им. Е.Д. Фелицына», кандидат географических наук, член…
30 ноября в музее-заповеднике им. Е.Д. Фелицына состоялась ежегодная международная просветительская акция «Географический диктант», организованная…
Осень в музее имени Фелицына стала по-настоящему насыщенной, тёплой и вдохновляющей. Мы собрали самые запоминающиеся…