Hon såg till att Ryssland tog ledningen i lagtävlingen före USA.
Valieva fick 90,18 poäng för sitt kortprogram, världsrekordet är 90,45. Tvåan, japanskan Wakaba Higuchi, var långt efter med 74,73 poäng.
Efteråt sade Valieva att hon var nervös inför sitt åk.
– Det är en ovanlig känsla. Men jag åker för min mormor som gått bort, så det var kanske det som gjorde mig nervös, sade hon.
Lagtävlingen fortsätter med herrarnas fria program senare i dag och avslutas i morgon med damernas fria program, paråkningens fria program och isdansen.