Après la sélection à Auschwitz et dans les autres camps d'extermination, la majorité des enfants était envoyée directement dans les chambres à gaz. Il n'avait aucune chance d'être sélectionnés pour le travail. Quelques enfants des camps, en particulier des jumeaux, furent utilisés pour les expériences médicales nazies. Des enfants furent également abattus par les SS et les forces de police en Pologne et en Union soviétique. Les présidents des Conseils juifs (Judenrat) étaient contraints de prendre des décisions déchirantes pour remplir leurs quotas d'enfants destinés à la déportation. Janusz Korczak, célèbre pédiatre polonais et directeur d'un orphelinat dans le ghetto de Varsovie, refusa d'abandonner les enfants dont il avait la garde. Il les accompagna dans le transport jusqu'à Treblinka, où il fut assassiné avec eux.

Malgré les persécutions, de nombreux enfants trouvèrent des moyens de survivre. Beaucoup d'enfants firent passer clandestinement de la nourriture dans les ghettos. Certains enfants ou adolescents participant à des mouvements de jeunesse furent actifs dans la résistance ; d'autres participèrent à des évasions vers des camps de familles de partisans. Certains non-Juifs fournirent des cachettes aux enfants juifs et parfois, comme dans le cas d'Anne Frank, à d'autres membres de leurs familles. Kindertransport (Transport des enfants) fut le nom non officiel donné à une opération de secours qui amena des milliers d'enfants juifs réfugiés d'Allemagne nazie et des territoires occupés par l'Allemagne en Grande-Bretagne entre 1938 et 1940. En France occupée, par exemple, les habitants du Chambon-sur-Lignon cachèrent des enfants juifs, les sauvant ainsi de la déportation.