După invadarea Poloniei de catre Germania, conform pactului Ribbentrop-Molotov, la 17 septembrie 1939 Lvov și Galiția de est au fost anexate la Uniunea Sovietică. Tatăl vitreg și frații vitregi ai lui Wiesenthal, ca fabricanți și „dușmani polonezi ai poporului”, a fost deportați de regimul sovietic în Gulag, și omorâți de agenții N.K.V.D. Wiesenthal a trebuit să-și închidă firma. A reușit să obțină pentru el , soția și mama sa documente de identitate care nu specificau originea lor socială burgheză și a mituit un comisar al N.K.V.D. și astfel s-au salvat de la deportarea în Siberia. În anii 1939-1940 a lucrat ca simplu mecanic la o fabrică de arcuri de saltele, iar in iunie 1940, după ce i-a fost recunoscută și de sovietici diploma de inginer-arhitect, s-a angajat ca inginer șef al unui sovhoz de lângă Odessa.