В ноябре 1941 года германские власти приступили к строительству лагеря смерти на месте бывшего трудового лагеря в юго-восточной части оккупированной Польши. Второй немецкий лагерь смерти Белжец начал действовать 17 марта 1942 года. В период с марта по декабрь 1942 года немцы депортировали в Белжец для уничтожения около 434 500 евреев и неизвестное число поляков-христиан и цыган. Большинство жертв составляли евреи из городских гетто южной Польши. Немцы также депортировали в Белжец немецких, австрийских и чешских евреев.

Штат лагеря смерти состоял из небольшого числа немцев-эсэсовцев и полицейских и из вспомогательной охранной полицейской части, состоявшей из бывших советских военнопленных, а также украинских и польских гражданских лиц. Две секции лагеря смерти соединялись узкой огороженной тропой, которую называли «кишкой». В зоне, где совершались массовые убийства, находились газовые камеры и ямы для захоронения. Ветки, вплетенные в забор с колючей проволокой, и деревья, высаженные по периметру, маскировали то, что совершалось внутри лагеря.

На железнодорожную станцию Белжец прибывали составы, насчитывавшие от 40 до 60 товарных вагонов, в каждый из которых было втиснуто от 80 до 100 человек. На территорию лагеря смерти подавали по двадцать вагонов за раз. Прибывшим евреям приказывали высаживаться. Эсэсовцы и полицейские объявляли, что депортированные евреи прибыли в транзитный лагерь и обязаны сдать все ценные вещи. Евреев принуждали раздеваться, и затем прогоняли через «кишку», которая вела прямо в газовые камеры, замаскированные под душевые. После запирания дверей в газовые камеры подавался угарный газ, убивавший всех находившихся внутри. Затем этот процесс повторялся с депортированными мужчинами, женщинами и детьми из следующих двадцати вагонов.

Команды из заключенных, которых оставляли в живых для выполнения принудительных работ, извлекали тела из газовых камер и закапывали жертвы в общие могилы. Других заключенных заставляли сортировать вещи жертв и чистить товарные вагоны для подготовки к следующей депортации. Персонал лагеря периодически уничтожал эти рабочие команды, заменяя их новоприбывшими. Осенью 1942 года немецкий эсэсовский и полицейский персонал, используя команды еврейских заключенных, приступил к эксгумации массовых могил и сжиганию трупов в «печах» на открытом воздухе, сложенных из рельсов. Немцы также использовали дробильную машину, превращавшую фрагменты костей в мелкую пыль. К концу весны 1943 года лагерь был ликвидирован. В июне 1943 года оставшиеся евреи-заключенные были расстреляны в Белжеце либо отправлены в газовые камеры лагеря смерти Собибор. После ликвидации лагеря Белжец немцы перепахали его территорию. Советские войска захватили этот район в июле 1944 года.