בראשית המאה העשרים התגוררו בחוטימסק כ-2,200 יהודים – כשני שלישים מתושביה. בימי השלטון הסובייטי עסקו יהודים במלאכה, אחרים הפכו לפקידים או פנו לעבוד בחקלאות. בעיירה פעל בית ספר ביידיש. תהליכי עיור ותיעוש הביאו לצמצום מספר היהודים בעיירה, ובשלהי שנות השלושים נותרו בה כ-790 יהודים, שהיו אז כרבע מתושביה.
חוטימסק נפלה בידי הגרמנים ב-15 באוגוסט 1941. רק מעטים מהיהודים הצליחו להתפנות קודם לכן לפנים ברית-המועצות. מיד לאחר הכיבוש ציוו הגרמנים על היהודים לשאת סימן מיוחד על השרוול.
ב-12 ביולי 1942 רוכזו היהודים בבניין בית הספר היהודי, והמקום הפך למעין גטו. הגטו גודר בתיל דוקרני והופקדה עליו שמירה. הגטו חוסל ב-5 באוגוסט 1942; בעזרת המשטרה המקומית רצחו הגרמנים את 652 תושביו ליד מפעל לעיבוד פשתן סמוך לעיירה.