Alman yetkililer Kasım 1941’de işgal altındaki Polonya’nın güneydoğusunda bulunan eski bir çalışma kampında bir ölüm merkezi inşaatına başladı. İkinci Alman ölüm merkezi Belzec, 17 Mart 1942’de faaliyete geçti. Almanlar 1942 yılının Mart ve Aralık ayları arasında yaklaşık 434.500 Yahudiyi ve sayıları belirlenemeyen Hıristiyan Polonyalıları ve Romanları (Çingene), öldürülecekleri yer olan Belzec’e gönderdi. Kurbanların çoğu, güney Polonya’nın gettolarından getirilmiş Yahudilerdi. Almanlar, Avustralyalı ve Çek Yahudileri de Belzec’e gönderdi.

Ölüm merkezindeki yetkililer, küçük bir Alman SS subayı ve polis memuru grubundan ve eski Sovyet savaş esirleri ve Ukraynalı ya da Polonyalı sivillerden oluşan bir yardımcı polis muhafız biriminden oluşmaktaydı. “Boru” adı verilen dar ve kapalı bir yol, ölüm merkezinin iki bölümünü birbirine bağlıyordu. Toplu katliamların yapıldığı alan, gaz odaları ve gömme çukurlarını içeriyordu. Ağaç dallarıyla örtülmüş dikenli teller ve tesis etrafına dikilen ağaçlar, kamp içindeki faaliyetleri kamufle ediyordu.

Vagon başına 80–100 kişi düşen 40 ila 60 yük vagonlu trenler Belzec tren istasyonuna geliyordu. Kampa tek seferde 20 yük vagonu geliyordu. Gelen Yahudilere trenden inmeleri emrediliyordu. Alman SS ve polis personeli, sürgün Yahudilerin bir aktarma kampına geldiklerini ve değerli eşyalarını teslim etmeleri gerektiğini duyuruyordu. Yahudiler soyunmaya ve doğrudan, girişine aldatma amaçlı olarak duş tabelası asılmış gaz odalarına çıkan “boru” içinde koşmaya zorlanıyordu. Kapıları kapatılınca, gaz odalarına içeridekileri öldüren karbon monoksit veriliyordu. İşlem daha sonra, sıradaki 20 yük vagonunda erkek, kadın ve çocuk sürgünlerle devam ediyordu.

Zorla çalıştırılmak üzere hayatta kalmaları için seçilen esir grupları, gaz odalarındaki cesetleri çıkartıp, toplu mezarlara gömüyordu. Diğer esirler, kurbanların eşyalarını ayırmaya ve bir sonraki sürgün işlemi için vagonları temizlemeye zorlanıyordu. Kamp personeli, zorla çalıştırılan bu kişileri düzenli olarak öldürüyor ve yerlerine yeni gelenleri koyuyordu. Alman SS ve polis personeli, Ekim 1942’de Yahudi esirleri kullanarak Belzec’teki toplu mezarları açmaya ve cesetleri raylardan yapılmış açık hava “fırınlarında” yakmaya başladı. Almanlar, kemik parçalarını ezerek toz hâline getiren bir makine de kullanıyordu. Kamp 1943 baharının sonlarında boşaltıldı. Geriye kalan Yahudi esirler, 1943 yılının Haziran ayı boyunca ya Belzec’te vurularak öldürüldü ya da gaz odasında öldürülmek üzere Sobibor’daki ölüm merkezine gönderildi. Almanlar, Belzec’in boşaltılmasından sonra alanı tarla hâline getirdi. Sovyet Kuvvetleri bölgeye Temmuz 1944’te girdi.