Родилась 25 октября 1925 года в ауле Булак Хобдинского района Актюбинской области Казахстана. Ещё ребёнком потеряла родителей и жила в Алма-Ате у дяди Аубакира Молдагулова. В 1935 году, в связи с поступлением Аубакира Молдагулова в Военно-транспортную академию, все семейство переехало в Ленинград. Осенью 1939 года дядя устроил Алию в детский дом № 46. Все воспитанники этого детского дома учились в школе № 9 (ныне № 140).В марте 1942 года по Дороге жизни (через Ладожское озеро) детей эвакуировали из блокированного гитлеровцами Ленинграда в село Вятское Ярославской области. 1 октября 1942 года Алия Молдагулова была зачислена студенткой в Рыбинский авиатехникум. Проучившись три месяца, Алия подала заявление в городской военкомат с просьбой принять ее добровольцем в ряды Красной Армии. 21 декабря 1942 года Алия Молдагулова была отчислена из техникума в связи с уходом на фронт.В мае 1943 года в Москве была создана Центральная женская школа снайперской подготовки. Алию Молдагулову определили в первый набор. 23 февраля 1943 года девушки-курсантки приняли воинскую присягу. В июле 1943 года Алия вместе с несколькими своими подругами была направлена в 54-ю стрелковую бригаду (22-я армия, 2-й Прибалтийский фронт).Был такой случай: Молдагулова с подругами пробиралась по нейтральной полосе. Пятеро гитлеровцев, заметив их, устроили засаду. Первой выстрелила Алия, еще двух убили снайперы Зина и Надя. А остальных солдат противника девушки под конвоем привели на командный пункт.В начале января 1944 года 54-я бригада двинулась в наступление. Батальон, вместе с которым шли снайперы, должен был перерезать железную дорогу Новосокольники — Дно и захватить деревню Казачиха. Немцы упорно оборонялись, однако советские бойцы смогли подобраться к вражеским позициям. В этот момент погиб командир роты. Бойцы явно растерялись. Вот тогда поднялась Алия и крикнула: «Қазақтар алға!» За ней пошла вся рота и ворвалась в траншеи врага. Перед смертью Алия написала письмо своей сестре Сапуре. По официальным данным, Алия убила 78 фашистов. Но казахские музейные работники больше склоняются к версии, что более ста. Перед смертью Алия написала письмо своей сестре Сапуре. По официальным данным, Алия убила 78 фашистов. Но казахские музейные работники больше склоняются к версии, что более ста. Уже во время рукопашной рядом с Алией взорвалась мина. Осколок попал ей в руку. Несмотря на ранение, девушка не бросила автомат и подстрелила одного вражеского офицера. Но тот успел выстрелить в ответ и вторично ранил Алию. Рана оказалась смертельной. Алия Молдагулова погибла в бою 14 января севернее города Новосокольники. Звание Героя Советского Союза Алие Нурмухамбетовне Молдагуловой присвоено посмертно 4 июня 1944 года. Награждена также орденом Ленина. Похоронена в деревне Монаково Новосокольнического района Псковской области.В канун 80-летия Алии в Санкт-Петербурге, на улице, был установлен памятник бюст. Имя великой дочери Казахстана присвоено школе, в которой училась юная Алия. Свято чтит и хранит наш народ память о своей славной дочери. Ее имя бессмертно.