Les Frank furent arrêtés par la Gestapo et envoyés dans le camp de transit de Westerbork. Avec les quatre autres personnes arrêtées, ils furent déportés au camp d'Auschwitz-Birkenau en septembre 1944. En décembre Anne et sa soeur, Margot, furent transférées au camp de concentration de Bergen-Belsen, situé près de Celle, dans le nord de l'Allemagne. Elles y moururent du typhus en mars 1945, un mois avant la libération du camp. La mère d'Anne fut assassinée à Auschwitz. Seul le père, Otto Frank, survécut jusqu'à la fin de la guerre. L'armée soviétique le libéra en janvier 1945, à Auschwitz.

Pendant qu'elle se cachait, Anne redigea un journal dans lequel elle racontait, avec un grand talent littéraire, ses peurs, ses espoirs et sa vie. Retrouvé dans "l'annexe" secrete après l'arrestation de la famille, le journal fut conservé par Miep Gies, l'une des personnes qui aida à cacher les Frank, dans l'idée de le rendre à Anne à son retour. Il fut publié après la guerre en des dizianes de langues. Il devint un best-seller mondial. Anne Frank est devenue le symbole des centaines de milliers d'enfants juifs qui moururent durant la Shoah.