A sobibori haláltábort 1942 tavaszán építették fel a német SS- és rendőri hatóságok a mai Lengyelország keleti határvidékének mocsaras, gyéren lakott területén. Legnagyobb kiterjedése idején a területe elérte a 400 x 600 métert (kb. 1/4 km2), melyet a kerítés köré ültetett fákkal takartak el, s 15 méter szélességben aknamezővel vettek körül. A tábori hatóságot német SS- és rendőrtisztekből álló kisebb alakulat, valamint egy 90-120 fős kiegészítő őrség képezte, amely korábbi szovjet hadifoglyokból, vagy ukrán és lengyel civilekből szerveződött.

Rendszeres gázosításokra 1942 májusától kezdődően került sor: a sobibori vasútállomásra 40-60 kocsiból álló szerelvények érkeztek, melyeket húszasával irányítottak a tábor fogadóterületére. Itt az őrök a peronra terelték a zsidókat, és utasították őket, hogy adják át minden értéktárgyukat. Ezután a németek barakkokba küldték a foglyokat, ahol le kellett vetkőzniük, majd végig kellett futniuk a „cső”-nek nevezett keskeny, zárt úton, amely egyenesen a zuhanyzóknak álcázott gázkamrákhoz vezetett. Miután a kamrák ajtait bezárták, a szomszédos helyiségben tartózkodó őrök beindították a „zuhanyzók”-ba szénmonoxidot pumpáló motort, megölve a bent lévőket.

Az életben hagyott foglyok csoportjait a németek arra kényszerítették, hogy a gázkamrákból távolítsák el a holttesteket, és temessék tömegsírokba őket. Idővel ezeket a foglyokat is megölték, és újonnan érkezőket állítottak a helyükre. 1942 őszén a sobibori személyzet a zsidó fogvatartottakkal megkezdte a tömegsírok exhumálását, a holttesteket pedig elégették a vasúti pályák anyagából készített, szabadtéri „kemencék”-ben, a csontmaradványok aprításához a németek gépeket is használtak. Ezekkel a módszerekkel igyekeztek eltüntetni a tömeggyilkosságok nyomait.

1943. október 14-én a tábor mintegy 600 megmaradt lakója fellázadt az őrök ellen, és megölt közel tucatnyi embert a személyzetből. 300 fogolynak sikerült elmenekülnie, közülük azonban 100-at később ismét elfogtak. A felkelés után a németek lebontották a haláltábort, és a megmaradt foglyok nagy részét lelőtték. Sobibor összes zsidó áldozatának száma meghaladta a 167 000-et.