Josef Mengele
Auschwitz

Pada 1942, Auschwitz II (Birkenau), awalnya digunakan untuk tempat tinggal para pekerja paksa, kemudian mulai digunakan juga untuk kamp eksterminasi. Para tahanan dibawa menggunakan kereta dari seluruh wilayah yang diduduki Jerman, dan datang secara harian. Pada Juli 1942, para dokter SS mengadakan seleksi dimana para Yahudi akan disegregasikan, dan mereka yang dianggap mampu bekerja akan masuk ke kamp sedangkan mereka yang tidak sehat akan langsung dibawa ke kamar gas untuk dibunuh. Para pendatang yang kemudian diseleksi untuk dibunuh berjumlah sekitar tiga perempat dari keseluruhan, termasuk seluruh anak-anak, wanita dengan anak kecil, ibu hamil, orang lanjut usia, dan semua yang tampak (berdasarkan inspeksi dari dokter SS) tidak sehat.
Pada awal 1943, dengan saran dari von Verschuer, Mengele meminta ditugaskan menuju kamp konsentrasi. Pengajuannya disetujui dan ia ditugaskan ke Auschwitz, dimana dia ditunjuk oleh SS-Standortarzt Eduard Wirths, kepala bidang medis di Auschwitz, sebagai dokter kepala dari Zigeunerfamilienlager (kamp keluarga Rumania) di Birkenau, sebuah kamp yang lebih kecil di dalam komplek utama Auschwitz. Para dokter SS tidak memberikan perawatan kesehatan kepada tahanan Auschwitz, namun tugas mereka mengawasi aktivitas tahanan yang dulunya dokter yang dipaksa bekerja di layanan medis di kamp tersebut. Sebagai bagian dari tugas, Mengele berkunjung setiap pekan ke dalam barak rumah sakit dan memerintahkan tahanan yang tidak sembuh setelah dua minggu untuk dikirim ke kamar gas.
Mengele juga ikut dalam melakukan seleksi, sebuah tugas yang ia pilih ketika tidak ada tugas lain untuk dikerjakan, dengan harapan ia akan menemukan subyek yang cocok untuk penelitiannya, seperti mereka yang merupakan saudara kembar. Tidak seperti banyak dokter SS lain yang menganggap tugas seleksi sebagai tugas penuh tekanan dan tidak menyenangkan, Mengele menjalankan tugas ini dengan gembira, sering kali tersenyum dan kadang bersiul. Ia juga salah satu dari para dokter SS yang bertanggung jawab mengelola administrasi Zyklon B, pestisida berbasis sianida yang digunakan sebagai pembunuh-massal di kamar gas Birkenau. Ia bertugas di kamar gas yang terletak di krematorium IV dan V.
Saat wabah noma (penyakit bakteri gangren di mulut dan wajah) terjadi di kamp orang-orang Rumania pada 1943, Mengele menginisiasi studi untuk memusnahkan penyebab penyakit ini mengembangkan cara pengobatan. Ia mengangkat seorang asisten yang berasal dari tahanan yaitu Dr. Berthold Epstein, seorang dokter anak dan profesor di Universitas Praha. Para pasien diisolasi di barak terpisah dan beberapa anak dibunuh sehingga kepala dan organ mereka bisa dikirim ke Akademi Medis SS di Graz atau fasilitas medis lainnya untuk dipelajari. Penelitian ini masih berlanjut ketika kamp Rumania dibersihkan dan sisa penghuninya dibunuh pada 1944.
Sebagai respon dari epidemi tifus di kamp wanita, Mengele mengosongkan satu blok berisi 600 wanita Yahudi untuk dibunuh di kamar gas. Bangunan kamp lalu dibersihkan dan didisinfeksi, lalu para penghuni blok sebelahnya dimandikan dan diberi pakaian baru sebelum dipindahkan ke blok yang sudah dibersihkan. Proses ini diulangi hingga semua barak sudah dibersihkan. Prosedur yang sama digunakan dalam epidemi demam Scarlet dan penyakit lainnya, dengan penghuni yang terinfeksi langsung dibunuh di kamar gas. Atas aksi ini, Mengele dianugerahi Salib Kehormatan Perang (Kelas Kedua dengan pedang) dan dipromosikan sebagai Dokter Kepala di sub-kamp Birkenau.