ב־13 ביולי 1942 נעצרה נמירובסקי על ידי המשטרה הצרפתית בתור "חסרת נתינות ממוצא יהודי", בהתאם לתקנות משטר הכיבוש הגרמני. היא נעצרה בפיטיבייה (Pithiviers) ואחר כך גורשה למחנה ההשמדה אושוויץ. לפי התיעוד הרשמי של המחנה, נמירובסקי נפטרה ממחלת הטיפוס במחנה כעבור חודש.