Alman yetkililer, Kasım 1941’de işgal altındaki Polonya’nın Varşova şehrinin yaklaşık 80 kilometre kuzeydoğusunda, daha sonra Treblinka I adıyla bilinen bir zorunlu çalışma kampı kurdu. Alman yetkililer, Treblinka II olarak bilinen ölüm merkezinin inşasını Temmuz 1942’de tamamladı. Almanlar ve işbirlikçileri, Temmuz 1942’den Kasım 1943’e kadar Treblinka’da 870.000 ile 925.000 arasında Yahudiyi öldürdü. Almanlar, Yahudileri Varşova gettosundan ve Radom, Bialystok ve Loblin mıntıkalarından, ayrıca Yunanistan’daki ve Yugoslavya’daki Bulgar işgali altındaki bölgelerden (Trakya ve Makedonya), Treblinka’ya sürdü. Treblinka II’de, Romanlar (Çingene) ve Hıristiyan Polonyalılar da öldürüldü.
Treblinka ölüm merkezinin bulunduğu mıntıka sık ağaçlıklarla kaplıydı. Personel, 25–30 kişilik Alman yetkililerden ve Sovyet savaş esirleri ya da Ukraynalı ve Polonyalı sivillerden oluşan 90–150 kişilik bir yardımcı polis muhafız biriminden oluşmaktaydı. 50 ya da 60 vagondan oluşan trenler, ilk önce yakındaki Malkinia istasyonunda duruyordu. Bir seferde 20 vagon ayrılıyor ve ölüm merkezine götürülüyordu. SS ve polis personeli, sürgünlerin bir aktarma kampına geldiklerini ve değerli eşyalarını teslim etmeleri gerektiğini duyuruyordu.
Kurbanlar, çıplak halde girişine aldatma amaçlı olarak duş tabelası asılmış gaz odalarına çıkan ve “boru” olarak bilinen çitle çevrili bir yolda koşmaya zorlanıyordu. Kapılar kapatılınca bina dışında bulunan bir motor, gaz odalarına içeridekileri öldüren karbon monoksit pompalıyordu. Zorla çalıştırılmak üzere hayatta bırakılan bir grup Yahudi, cesetleri çıkartıp toplu mezarlara gömüyordu. Kamp personeli, zorla çalıştırılan bu kişileri düzenli olarak öldürüyor ve yerlerine yeni gelenleri koyuyordu. Gaz odalarına yürüyemeyecek kadar güçsüz olan esirler, hastane olarak kamufle edilmiş bir alanda vurularak öldürülüyordu.
Kamp yetkilileri, 1942 sonbaharının başlarında toplu katliam izlerini silmek üzere cesetleri toplu mezarlardan çıkartıp yakmaya başladı. Bu dehşet verici işi yapmaya Yahudi esirler zorlandı. Esirler, 2 Ağustos 1943’te kampın cephaneliğinden silah çaldı, ancak bu durum fark edildi. Yüzlerce esir kaçmak için ana girişe saldırdı. Makineli tüfeklerden açılan ateş sonucu çoğu öldü. 300’den fazla esir kaçtı ancak üçte ikisi yakalandı ve öldürüldü. Zorunlu çalışma kampı Treblinka I, Temmuz 1944’e kadar faaliyetlerini sürdürdü. Sovyet birliklerinin bölgeye girmesiyle, kamp personeli geriye kalan 300–700 Yahudi esiri vurarak öldürdü ve kampı boşalttı. Sovyet birlikleri, 1944 Temmuz’unun son haftasında Treblinka mıntıkasına girdi.