Les Allemands organisèrent Belzec en deux zones : une zone d'administration-réception et une zone distincte dans laquelle les SS et la police pouvaient procéder à des exterminations massives à l'abri des regards de ceux qui attendaient dans la zone de réception. Un petit chemin étroit, appelé le « tube » reliait les deux sections du centre d'extermination. L'embranchement et une rampe se trouvaient dans la section de réception. La section dans laquelle eurent lieu les exterminations massives comportait des chambres à gaz et des fosses communes. Des voies ferrées allaient des chambres à gaz aux fosses communes.L camp mesurait 265 mètres carréa environ. Des branches au feuillage dense étaient entrelacées dans les fils barbelés et des arbres avaient été plantés sur le périmètre pour servir de camouflage et empêcher les curieux de voir le camp et ses activités.

Les opérations de gazage à Belzec commencèrent à la mi-mars 1942. Des trains de 40 à 60 wagons de marchandises contenant chacun entre 80 et 100 personnes arrivaient à la gare de Belzec. Vingt wagons étaient détachés à la fois et amenés de la gare vers le camp. Les Juifs qui arrivaient devaient descendre sur le quai de la zone de réception. Les SS et la police annonçaient aux Juifs déportés qu'ils arrivaient dans un camp de transit et qu'ils devaient remettre tous les objets de valeur en leur possession. Au début, les hommes étaient séparés des femmes et des enfants, mais dans les derniers mois, alors que les arrivées devenaient de plus en plus chaotiques du fait de la prise de conscience des victimes de leur destin, les Allemands et les auxiliaires ne purent pas toujours appliquer cette ségrégation. Les Juifs furent forcés à se déshabiller et à courir dans le « tube » qui menait directement aux chambres à gaz que les Nazis appelaient « douches » pour les détromper. Une fois les portes des chambres à gaz fermées, les gardes de la police auxiliaire faisaient démarrer un moteur situé en dehors du bâtiment des chambres à gaz. Du monoxyde de carbone était répandu dans les chambres à gaz, tuant tous ceux qui s'y trouvaient. Puis venaient les vingt wagons suivants.

Les membres des Sonderkommandos (des détachements spéciaux), des groupes de prisonniers épargnés pour les affecter au travail forcé, travaillaient dans la zone d'extermination. Ils sortaient les corps des chambres à gaz et les enterraient dans des fosses communes. D'autres prisonniers, temporairement épargnés, et qui travaillaient dans la zone d'administration et deréception étaient chargés de recevoir les prisonniers à la descente des trains, de leur déshabillage, de la collecte des objets de valeur et du trajet dans le « tube ». Ils triaient également les objets personnels des personnes exterminées pour préparer leur envoi vers l'Allemagne, et ils étaient chargés de nettoyer les wagons pour la déportation suivante. Les SS et la police allemands et les gardes formés à Trawniki exterminaient régulièrement les membres de ces détachements de travailleurs Juifs, et les remplaçaient par des personnes sélectionnées parmi les nouveaux arrivants.

En octobre 1942, sur ordre de Lublin, les SS et la police allemands, recourant à des groupes de travailleurs forcés juifs provenant de diverses parties du district de Lublin, commencèrent à exhumer les corps des fosses communes de Belzec et à les brûler dans des « fours » à ciel ouvert fabriqués à partir de rails de chemin de fer. Les Allemands utilisèrent également une machine pour broyer les os et en faire de la poudre.

DEPORTATIONS A BELZEC
 
Entre mars et décembre 1942, les Allemands déportèrent environ 434 500 Juifs et un nombre non défini de Polonais et de Roms (Tsiganes) vers Belzec où ils étaient exterminés. La majorité des victimes étaient des Juifs des ghettos du sud et du sud-est de la Pologne. Les Allemands déportèrent également vers Belzec des Juifs allemands, autrichiens et tchèques qui étaient passés auparavant par les camps-ghettos de transit d'Izbica, de Piaski et d'autres villes.

DEMANTELEMENT DE BELZEC
 
A la fin de 1943, les travailleurs forcés juifs, gardés par les SS, la police et leurs auxiliaires, terminèrent leur tâche qui consistait à exhumer et à brûler les corps, et ils démantelèrent le camp. Au cours du mois de juin 1943, la « tâche » était terminée et les travailleurs forcés juifs étaient tués à Belzec ou déportés vers le centre d'extermination de Sobibor pour y être gazés.

Après le démantèlement du camp de Belzec, les Allemands labourèrent le terrain, construisirent une ferme, plantèrent des arbres et cultivèrent la terre pour effacer toute trace du camp. Un ancien garde de la police auxiliaire du camp cultivait ostensiblement la terre. Les forces soviétiques envahirent la région en 1944.