Am 07.10.1944 kam es zu einem Aufstand des Sonderkommandos: Mit Steinen und Hämmern griffen sie die SS an, töteten drei Offiziere und setzten das Krematorium IV in Brand. Das Sonderkommando des Krematoriums II glaubte, dass ein Lageraufstand begonnen hatte, und warf seinen Kapo in einen Ofen. Es gelang ihnen, nach Rajsko zu fliehen und sich im Getreidespeicher eines Außenlagers zu verstecken. Die SS verfolgte und tötete sie, indem sie den Getreidespeicher in Brand steckte. Als der Aufstand niedergeschlagen wurde, waren noch 212 Mitglieder des Sonderkommandos am Leben, 451 waren getötet worden.
Der Schriftzug „Arbeit macht frei“ steht am Eingang von Auschwitz und anderen Konzentrationslagern. Das Schild Auschwitz I wurde von Häftlingsarbeitern angefertigt. Das umgekehrte B gilt als Protestaktion. Das Schild über dem Tor von Auschwitz I wurde im Dezember 2009 gestohlen. Es wurde später von den Behörden in drei Teilen wiedergefunden. Anders Högström, ein schwedischer Neonazi, und zwei polnische Neonazis wurden wegen des Diebstahls inhaftiert. Das Originalschild wird heute im Staatlichen Museum Auschwitz-Birkenau aufbewahrt. Eine Nachbildung hängt jetzt über dem Tor.
Tadeusz Wiejowski, ein polnischer Schuhmacher, war der erste Häftlich, der aus dem KZ Auschwitz entkam. Im Jahr 1941 wurde er wieder gefasst und in das Gefangenenlager Jasło eingeliefert, wo er hingerichtet wurde. Nach Wiejowski versuchten laut dem polnischen Historiker Henryk Świebocki mindestens 802 Häftlinge (757 Männer und 45 Frauen), aus dem Lager zu entkommen. Nur 144 waren erfolgreich, 327 wurden gefasst, und das Schicksal von 331 ist unbekannt. Rudolf Vrba und Alfréd Wetzler, die in die Slowakei geflohen waren und dem slowakischen Judenrat detaillierte Informationen über die Gaskammern übermittelten, trugen maßgeblich dazu bei, dass die Deportation ungarischer Juden nach Auschwitz gestoppt wurde.
Die Habseligkeiten der Deportierten wurden beschlagnahmt und im Lagerbereich Kanada sortiert. Die Häftlinge nannten ihn so, weil sie Kanada für ein Land des Reichtums hielten. Die Besitztümer sollten nach Deutschland geschickt werden, einige wurden jedoch von den SS-Wachen gestohlen. Hier arbeiteten vor allem weibliche Häftlinge, die dadurch Privilegien hatten, wie sich die Haare wachsen zu lassen oder Lebensmittel aus den aussortierten Sachen zu stehlen. Beziehungen zwischen deutschen Wachleuten und Häftlingen waren gegen die SS-Vorschriften. Dennoch verliebte sich der SS-Wachmann Franz Wunsch in Helena Citronova und verhalf ihr und ihrer Schwester zur Flucht aus den Gaskammern. Obwohl sie seine Gefühle nicht erwiderte, sagte sie bei seinem Kriegsverbrecherprozess in seinem Namen aus.
Schätzungen zufolge sollen zwischen 1940 und 1945 mindestens 1,3 Millionen Menschen in das KZ Auschwitz deportiert worden sein. Etwa 1,1 Millionen Menschen, darunter 1 Million Juden, wurden getötet. Schätzungsweise 70.000 bis 80.000 Polen, 21.000 Rumänen, 15.000 sowjetische Kriegsgefangene und etwa 10.000 andere Personen kamen in den Lagern um. Diese Schätzung beruht auf einer Studie des polnischen Historikers Franciszek Piper, der anhand von Fahrplänen der ankommenden Züge und Deportationsunterlagen errechnete, dass von den 1,3 Millionen Menschen, die in das Lager geschickt wurden, 1.082.000 dort starben. Diese Zahl wurde auf 1,1 Millionen gerundet.
Viele Häftlinge wurden als menschliche Versuchskaninchen für medizinische Experimente eingesetzt. Dr. Josef Mengele, der als Todesengel bezeichnet wurde, führte viele seiner Experimente an Zwillingen und Kleinwüchsigen durch. Zu den berüchtigtsten Experimenten gehörte die Injektion von Farbstoff in die Augen der Häftlinge, um zu sehen, ob sie ihre Farbe ändern würden. Zu den barbarischen Experimenten gehörten auch Zwangssterilisationen, der Einsatz giftiger Substanzen, Verhungern, Elektroschocks und Uterusinjektionen. Die Experimente wurden in Block 10, dem so genannten Krankenbau, durchgeführt. Viele von ihnen starben oder entwickelten während dieser Experimente schwere gesundheitliche Probleme.
Gegen Ende des Jahres 1944 begannen die Kommandanten von Auschwitz damit, die Beweise für die Gräueltaten in den Konzentrationslagern zu vernichten. Am 18. Januar 1945 wurde Engelbert Marketsch, ein aus Mauthausen überstellter deutscher Verbrecher, als letzter Häftling in Auschwitz mit einer Seriennummer versehen (Nummer 202499). 60.000 Häftlinge wurden in Begleitung von SS-Wachen zum Marsch in die polnischen Städte gezwungen. Während dieser Todesmärsche erschoss die SS jeden, der zurückblieb. 15.000 jüdische Häftlinge, die es nach Bergen-Belsen geschafft hatten, wurden am 15. April 1945 von den Briten befreit. Etwa 7.000 Häftlinge, die zum Laufen zu krank waren, blieben in Auschwitz zurück und wurden von der Roten Armee befreit.