Tyske styrker rykket inn i Polen 1. september 1939, og Kraków falt 6. september. Den 17. september rykket også sovjetiske styrker inn i landet, og tok den østlige delen. Polske intellektuelle ble ansett som potensielle uromomenter, og professorene ved universitetet ble deportert, de fleste til konsentrasjonsleiren Sachsenhausen, mens studentene ble utkommandert til arbeid. Wojtyła ble først sendt til kalksteinsbruddet til den kjemiske fabrikken Solvay i Zakrzówek utenfor Kraków, og fra våren 1942 arbeidet han i vannrenseavdelingen i Solvays sodafrabrikk i Borek Falecki i Kraków. Mange av hans senere dikt er inspirert av opplevelsene fra denne tiden. Mange av studentene hadde problemer med å klare det tunge arbeidet, og ble dermed sendt til konsentrasjonsleirene Auschwitz og Birkenau. Takket være hans aktive livsførsel før krigsutbruddet var Wojtyła sterk, og klarte seg dermed unna dødsleirene. 18. februar 1941 døde hans far, noe som merket ham dypt.