El 11 de julio de 1942, el fatídico día conocido más tarde como «El Sábado negro», se ordenó a todos los hombres judíos de entre 19 y 45 años que se presentaran en la Plaza de la Libertad, en el centro de Salónica. Tzvi fue uno de los 9.000 judíos obligados a formar, en pie, vestido con su traje de chaqueta de Shabat bajo el sol abrasador, sufriendo humillaciones y agresiones físicas por parte de los soldados alemanes. Luego se ordenó a los judíos de Salónica que llevaran insignias en forma de «estrellas amarillas» en la ropa. Además, fueron obligados a abandonar sus hogares y confiscaron sus propiedades y bienes.
El 7 de abril de 1943, la familia de Tzvi fue deportada a Auschwitz. Fue la última vez que Tzvi vio a su hermano, el pequeño Tsadiko. Aunque nunca perdió la esperanza de encontrar a Tsadiko, en 1997 Tzvi entregó una Hoja de Testimonio en su memoria. En Auschwitz, Tzvi fue separado del resto de su familia: sus padres y dos hermanas mayores, Myriam y Eleonora, fueron asesinados aquel mismo día. Su hermana Julie murió unos cuatro meses después. Tzvi fue trasladado al campo de Buna Monowitz (Auschwitz III) y sometido a diferentes de trabajos forzados agotadores.
En febrero de 1944, Tzvi enfermó y fue enviado al hospital de Auschwitz. Gracias a sus conocimientos de francés, se hizo amigo del Dr. Shymon Lubitz, un judío polaco que había estudiado medicina en Francia y que lo salvó de ser asesinado en las cámaras de gas.
En enero de 1945, Tzvi fue enviado a una marcha de la muerte. Él y otros prisioneros caminaron hacia la estación de tren de Gleiwitz en el este de Alemania y luego viajaron en vagones de tren abiertos durante nueve días hasta Dora-Mittelbau. Tzvi logró conservar unas veinte fotografías de su familia y amigos, pero en marzo de 1945, cuando fue encarcelado en el campo de Ellrich en Alemania, las fotografías fueron descubiertas y confiscadas.
El 8 de abril de 1945, Tzvi llegó a Bergen-Belsen en un estado de desnutrición severa. El 15 de abril, el ejército británico liberó el campo:
«No tenía fuerzas para animarme. Estaba excesivamente débil para regocijarme y demasiado cansado para emocionarme».
Tzvi fue hospitalizado en Celle y luego trasladado a Suecia para su rehabilitación. En el barco a Suecia conoció a su futura esposa, Elvira, también sobreviviente de Auschwitz. En noviembre de 1949, la pareja llegó a Israel.
A principios de la década de 1990, Tzvi comenzó a acompañar a grupos escolares que viajaban a Polonia para contarles su historia. También da conferencias a estudiantes y soldados de las FDI (Fuerzas de Defensa de Israel) sobre su vida durante el Holocausto.
Tzvi y Elvira (z"l), tuvieron una hija y tienen tres nietos. Tzvi Mijaeli encendió una de las seis antorchas en la Ceremonia Estatal del Día del Recuerdo del Holocausto y el Heroísmo de 2014 en Yad Vashem.