בשנות השלושים של המאה העשרים חיו בפשמישלני כ-3,300 יהודים – יותר ממחצית תושביה. הם הוציאו פרנסתם ממסחר, ממלאכה, ממפעלים ליי"ש ולשמנים וממנסרות. לסוחרים ולבעלי המלאכה היו אגודות אשראי משלהם. פעילים אורתודוקסים, בעיקר חסידים, מצד אחד ופעילי מפלגות ציוניות מצד שני התחרו ביניהם על ניהול הקהילה היהודית. במקום היו בית ספר מקצועי ובית ספר עברי של רשת "תרבות".
במחצית השנייה של ספטמבר 1939 נכבשה העיירה בידי הצבא האדום ועברה לשלטון סובייטי. עם נסיגת הסובייטים מפשמישלני בסוף יוני 1941 התפנו אִתם כמה מהיהודים שעבדו במוסדותיהם בימי שלטונם.
ב-1 ביולי 1941 נפלה פשמישלני בידי הצבא הגרמני. ב-8 ביולי הצטוו היהודים לשאת סרט זרוע שעליו מגן דוד, תנועתם הוגבלה, הוטלה עליהם עבודת כפייה ורכושם נגזל. היהודים נדרשו לספק לגרמנים חפצי ערך, רהיטים וכלי בית. ב-15 ביולי שרפו גרמנים ואוקראינים את בתי הכנסת בעיירה, וכעשרה יהודים הושלכו חיים ללהבות. האש התפשטה וכילתה כ-40 בתים של יהודים. באותו חודש הוקם יודנרט בראשותו של ד"ר רוטפלד, ואחר כך מילא את התפקיד דוד מנדל. ליד היודנרט פעל שירות סדר יהודי בפיקודם של שני האחים כהנא. באוקטובר 1941 הוטלה על היהודים קונטריבוציה גבוהה ובדצמבר 1941 הם נדרשו למסור את כל הפרוות שברשותם לשימושו של הצבא הגרמני.
ב-5 בנובמבר 1941 עשו הגרמנים אקציה ראשונה בעיירה. כל הגברים בני 18 עד 60 נצטוו להתייצב בחצר הגימנסיה העירונית לרישום לעבודה ונעשתה בהם סלקציה. מקצת בעלי המקצוע שוחררו, וכ-450 גברים יהודים נלקחו ברגל ליער קרושצ'יינקו (Kroscienko) ונרצחו שם.
בסוף 1941 ובתחילת 1942 נשלחו קבוצות יהודים מפשמישלני למחנות עבודה. היודנרט ובני המשפחות שלחו להם מזון ובגדים, אך במרוצת הזמן ניתק הקשר, ורובם נספו. בחורף 1941/42 מתו בפשמישלני יהודים רבים מרעב ומטיפוס הבהרות. היודנרט הקים מטבח ציבורי ובית חולים, אולם לא היה בהם די. במאי 1942 רצחו הגרמנים כמאה מהמאושפזים, ומאז נמנעו החולים מלהתאשפז. בקיץ ובתחילת סתיו 1942 רצחו הגרמנים מאות יהודים בכמה אקציות שביצעו בפשמישלני.
באוקטובר 1942 רוכזו יהודי פשמישלני הנותרים בגטו. בנובמבר נדחסו בו בצפיפות גדולה יהודים רבים גם מגליניאני (Gliniany) ועוד יישובים בסביבה. לרשות אלפי יהודי הגטו הועמדו רק שתי בארות מים שלא היה בהן כדי לספק את צורכיהם. ב-5 בדצמבר 1942 גורשו מהגטו כ-3,000 יהודים למחנה ההשמדה בלז'ץ. אחרי האקציה נעשתה בתושביו סלקציה; כמה עשרות עובדים חיוניים הועברו למחנה עבודה מחוץ לגטו, ושאר היהודים נותרו בגטו ששטחו הוקטן כעת. נעשו מאמצים קדחתניים להכין מחבואים בגטו וביערות. כמה מהמחבואים נועדו לקבוצות גדולות והיו מצוידים במים ומזון לשהות ממושכת.
האקציה לחיסול הגטו החלה ב-22 במאי 1943 ונמשכה שבוע ימים. הגרמנים ועוזריהם האוקראינים סרקו את הגטו ואת היערות בסביבה בחיפוש אחר יהודים מסתתרים. מספר הנרצחים באקציה זו הגיע על-פי אחת ההערכות לכ-2,000, קצתם נרצחו בגטו ואחרים נורו ביער סמוך. בגטו הושארו 70 יהודים כדי לאסוף ולסדר את הרכוש שהניחו אחריהם הנרצחים, ולאחר מכן הוצאו להורג גם הם. ב-28 ביוני 1943 חוסל גם מחנה העבודה, והיהודים הכלואים בו נרצחו.
ביערות הסביבה שוטטו חבורות יהודים שהצליחו להימלט מהאקציות, קצתם חמושים לצורך הגנה עצמית והחרמת מזון. רק מעטים הצליחו לחמוק מהמצוד של הגרמנים והלאומנים האוקראינים ולשרוד עד יום השחרור.
