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Chelmno fue el primer centro de exterminio que establecieron los alemanes en Polonia. Los asesinatos masivos comenzaron allí el 8 de diciembre de 1941 y continuaron de forma esporádica hasta enero de 1945. La mayoría de las víctimas provenían del gueto de Lodz y fueron asesinadas en camiones de gas. Cuando los deportados llegaban, se les ordenaba desvestirse. Luego de que eran despojados de sus pertenencias se les obligaba a subir a un camión cuyo tubo de escape había sido conectado a la caja sellada herméticamente. Una vez cerradas las puertas, el camión se dirigía a un bosque cercano en el que estaba situada una enorme fosa. Al fin del corto trayecto nadie quedaba con vida.
Por medio de tres camiones de ese tipo fueron asesinados en Chelmno casi 300.000 judíos y 5.000 gitanos. Sólo tres judíos sobrevivieron este campo.
Luego de fijar en Wannsee los lineamientos principales de su acción, los nazis establecieron a partir de marzo de 1942 tres campos de exterminio en los confines orientales de la zona del Gobierno General (el territorio no anexado de Polonia) en lugares cercanos a una línea principal de ferrocarril.
Belzec fue establecido en marzo de 1942 y funcionó hasta fin de ese año. Sobibor funcionó de mayo a julio de 1942 y de octubre de 1942 a octubre de 1943. Treblinka operó desde julio de 1942 hasta agosto de 1943.
Los tres campos utilizaban los mismos métodos de exterminio: monóxido de carbón emitido por grandes motores diésel era inyectado dentro de cámaras herméticas. Las víctimas, apiñadas en el recinto, morían rápidamente. A continuación, los cuerpos eran arrojados a grandes fosas cavadas con antelación. Después de un tiempo, se comenzó a cremar los cuerpos sobre unos enrejados de hierro, al aire libre. Los tres campos eran de hecho «fábricas de muerte». Todo el procedimiento, desde la llegada de las víctimas hasta su muerte por asfixia y la cremación de los cadáveres, demoraba algunas horas. De esta forma era posible preparar inmediatamente para el exterminio un nuevo transporte con sus víctimas.
Los tres campos fueron establecidos con el propósito de asesinar de forma sistemática a los judíos del Gobierno General, como parte del programa de la «Solución Final». En cada campo servían unos 30 miembros de las SS que comprendían la plantilla jerárquica del mismo. Subordinada a ellos, se hallaba una compañía de alrededor de 100 a 150 guardias ucranianos reclutados de entre prisioneros de guerra soviéticos renegados. En esos campos no se realizaban selecciones y todos los que llegaban en los transportes eran enviados a su muerte de inmediato. Sólo unos pocos eran apartados para realizar tareas de mantenimiento, procesamiento de los bienes de las víctimas antes de su envío a Alemania y trabajo en las cámaras de gas. En los tres campos fueron exterminados 1.700.000 judíos, la mayoría de Polonia.
Majdanek fue establecido a fines de 1941, en las afueras de la ciudad de Lublin como campo de prisioneros de guerra soviéticos y sirvió también como campo de concentración de prisioneros políticos polacos. En 1942 se instalaron allí cámaras de gas y crematorios. A partir de la primavera de 1942 fueron asesinados en Majdanek decenas de miles de judíos de origen eslovaco checo y polaco. El campo funcionó hasta su liberación por el ejército soviético en julio de 1944. En total, perecieron allí unas 78.000 personas.
Belzec, Sobibor y Treblinka fueron desmantelados en la segunda mitad de 1942. Desde entonces continuaron funcionando los campos de Majdanek, Chelmno y Auschwitz. Un pequeño porcentaje de los deportados judíos a esos campos eran seleccionados para el trabajo en campos adyacentes, que servían a la maquinaria de guerra alemana o en las fábricas pertenecientes a conglomerados económicos importantes o para tomar parte en ciertos aspectos del proceso de exterminio, como clasificar y empacar las pertenencias de las víctimas, extraer el cabello o dientes de oro de los cadáveres e incinerar los cuerpos en los crematorios. Los encargados de esta última tarea pertenecían a un cuerpo especial denominado Sonderkommando, que trabajaba bajo un reino de terror, siendo frecuentemente gaseados poco tiempo después de comenzar y reemplazados por otros.
Las deportaciones y matanzas masivas continuaron hasta fines de 1944.
Sin embargo, aún después de emitir la orden para interrumpirlas, continuó siendo elevada la mortalidad de los prisioneros por los maltratos, el hambre, las enfermedades y las «marchas de la muerte».