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Les Juifs du ghetto de Lodz et des environs sont les premières victimes déportées à Chelmno, où ils sont assassinés dans des camions à gaz. À leur arrivée au camp, les déportés reçoivent l'ordre de se déshabiller. Ils sont ensuite dépouillés de leurs affaires et persuadés de monter à bord d'un camion dont le pot d'échappement est en fait dirigé vers l'intérieur du véhicule. Une fois les portes verrouillées, le camion se met à rouler vers le lieu prévu pour l'inhumation, dans une forêt voisine. Aucun déporté n'en sortira vivant. Trois camions à gaz suffiront pour assassiner près de 300 000 Juifs et de 5 000 Tsiganes à Chelmno. Seuls trois Juifs y ayant séjourné ont survécu.
À partir de mars 1942, après la mise au point des principes directeurs d'action lors de la conférence de Wannsee, les Allemands établissent trois camps d'extermination à la frontière orientale du Generalgouvernement, non loin des principales lignes de chemin de fer : Belzec (établi en mars 1942, le camp fonctionnera jusqu'en décembre 1942 ; au printemps 1943, on procèdera à la crémation des corps pour dissimuler les traces des meurtres commis) ; Sobibor (mai - juillet 1942 et octobre 1942 - octobre 1943) et Treblinka (juillet 1942 - août 1943).
Les nazis construisent ces camps pour pouvoir procéder au meurtre systématique des Juifs d'Europe dans le cadre de la « Solution finale ». On y bâtit des chambres à gaz permanentes et aucune sélection n'a lieu. À l’arrivée des trains de déportés, les victimes – hommes, femmes et enfants – sont directement conduites vers les chambres à gaz. Près de 1 700 000 Juifs, pour la plupart originaires de Pologne, seront assassinés dans ces trois camps d'extermination.
La même méthode d'extermination est employée dans les trois camps : du monoxyde de carbone provenant de moteurs de chars de grande taille est introduit dans des pièces étanches. Les victimes sont dépouillées de leurs vêtements et entassées dans les chambres à gaz où elles meurent rapidement étouffées. Des Juifs condamnés aux travaux forcés évacuent les corps qui sont jetés dans de grandes fosses avant d'être brûlés afin de faire disparaître toute trace de preuve. L'ensemble du processus d'extermination ne dure que quelques heures et les camps peuvent traiter et liquider de nombreux convois en l'espace d'une journée.
Majdanek est établi fin 1941 pour les prisonniers de guerre soviétiques et servira de camp de concentration pour les Polonais. Les chambres à gaz et les fours crématoires sont construits en 1942. Au printemps de cette même année, des milliers de Juifs, de Slovaques, de Tchèques, d'Allemands et de Polonais sont assassinés à Majdanek. Le camp fonctionnera jusqu'à la libération de la région de Lublin par l’Armée soviétique en juillet 1944. Près de 78 000 personnes ont été assassinées à Majdanek.
Seul un petit pourcentage de ceux qui arrivent par les convois de 1944 dans les camps d'extermination encore en activité – Auschwitz, Majdanek et Chelmno – sont sélectionnés pour travailler. Ils sont affectés à différentes tâches liées au processus d'extermination, comme le tri et l’empaquetage des vêtements et des affaires des victimes, ainsi que l'ensevelissement et la crémation des corps. Ce dernier groupe de Juifs fait partie des unités de Sonderkommando, des unités spéciales qui travaillent dans des conditions cruelles et terrifiantes. Ces travailleurs sont souvent assassinés dans les chambres à gaz au bout de quelques mois et remplacés par de « nouveaux » prisonniers.
Les autres – femmes, hommes, enfants, personnes âgées et tous ceux que leurs dernières forces ont quitté au cours de leur brève détention dans le camp – sont envoyés directement dans les chambres à gaz. Les convois et l'extermination se poursuivent jusqu'à fin 1944. Malgré l'ordre donné par Himmler de mettre fin à l'utilisation des chambres à gaz, les prisonniers continuent à mourir d'épuisement, de faim et de maladie.