Podczas II wojny światowej we wrześniu 1939 r. Treblinkę zajęły wojska niemieckie. Latem 1941 r. Niemcy wybrali tereny w pobliżu wsi Treblinka pod lokalizację obozu przymusowej pracy dla Żydów (Arbeitslager).
Lokalizacja była bardzo korzystna z punktu widzenia Niemców. Teren był ukryty wśród lasów i znajdował się przy linii kolejowej Siedlce-Małkinia, niedaleko wsi Poniatowo. Nazwa Treblinka pochodziła od nazwy stacji kolejowej znajdującej się 6 km od obozu.
Obóz pracy przymusowej utworzono przy istniejącej tutaj odkrywkowej kopalni żwiru. Teren otoczono ogrodzeniem z drutu kolczastego. Obóz rozciągał się na powierzchni 17 ha i był podzielony na dwie części: więźniarską i administracyjno-gospodarczą. Część więźniarska była dodatkowo podzielona na część żydowską i polską.
Kierowano tutaj głównie "elementy kryminalne", a także ludność cywilną jako odwet za akcje dywersyjne polskiego podziemia. Straż stanowiło 20 niemieckich SS-manów i około 100 strażników ukraińskich. Więziono tutaj Polaków i Żydów, głównie z dystryktu warszawskiego. W wyniku głodu, pracy ponad siły, chorób, tortur i egzekucji zginęło około 10 tysięcy ludzi (w tym 7 tys. Polaków). Ogółem przez obóz przeszło w latach 1941-1944 ponad 20 tysięcy więźniów.
Obóz pracy przymusowej został zlikwidowany pod koniec lipca 1944 roku, w momencie zbliżania się Armii Radzieckiej. Komendantem obozu pracy przymusowej był przez cały czas SS-Hauptsturmführer Theodor van Eupen.
Późną wiosną 1942 r. Niemcy rozpoczęli budowę ośrodka natychmiastowej zagłady Żydów w Treblince (Vernichtungslager Treblinka). Pod budowę ośrodka wybrano teren położony w odległości 2 km od obozu przymusowej pracy w Treblince. Teren został bardzo szybko odizolowany od reszty świata systemem zasieków, po czym wybudowano pomieszczenia mieszkalne dla załogi SS. Obóz został zaplanowany jako perfekcyjna machina śmierci.
Zasieki z wieżami strażniczymi otoczały teren o powierzchni 12 ha. Obóz dzielił się na trzy strefy: mieszkalną (Wohnlager), obszar przyjęć (Auffanglager) i obóz zagłady (Totenlager). W strefie mieszkalnej znajdowały się koszary SS i strażników ukraińskich. Nadzór nad obozem pełniło 20-25 SS-manów (Niemców i Austriaków) oraz 80-120 Ukraińców. Dodatkowe znajdowały się tutaj budynki administracyjne: biuro, zbrojownia, magazyny i warsztaty.
W wydzielonej strefie umieszczono baraki dla około 700-800 żydowskich więźniów, którzy stanowili siłę roboczą obozu. Obsługiwali oni transporty kolejowe i dokonywali selekcji mienia ofiar. W specjalnie oddzielonych barakach umieszczono grupę około 300 żydowskich więźniów, którzy obsługiwali komory gazowe i palili zwłoki. Rotacja w tej grupie więźniów była niesłychanie duża. Każdorazowo wyłapywano z transportów kolejowych więźniów, którzy uzupełniali braki w siłach roboczych obozu.
Więźniom kazano wplatać sosnowe gałązki w wysokie, ponad 3-metrowej wysokości ogrodzenie z drutu kolczastego. Wokół posadzono liczne drzewa. W ten sposób teren był dobrze zamaskowany i z zewnątrz nie można było dostrzec co się dzieje wewnątrz obozu.
Pociągi z więźniami wjeżdżały do obszaru przyjęć (Auffanglager), który znajdował się w południowo-zachodniej części obozu. Wybudowano tu fikcyjną małą stację kolejową, która miała na celu uspokajać i wprowadzać ofiar w błąd. W budynku dworca dokonywano selekcji zrabowanego mienia ofiar. Więźniowie obsługi obozu wynosili z wagonów zmarłych. Byli oni grzebani w dużych dołach, w południowo-wschodnim krańcu obozu.
Grupy nowo przybyłych wieźniów były prowadzono na plac, który znajdował się na północ od budynku dworca kolejowego. Na plac wchodziło się przez bramę i właśnie tutaj dokonywano oddzielenia kobiet i dzieci od mężczyzn. Kobiety i dzieci gromadzono po lewej stronie placu, a mężczyźni po prawej stronie placu. Po obu stronach placu znajdowały się baraki, w których więźniowie rozbierali się i pozostawiali ubrania i kosztowności. Później więźniowie obsługi przenosili zrabowane mienie na pobliski plac, gdzie sortowali ubrania.
Rozbieralnia dla więżniów była połączona wąskim przesmykiem z obozem zagłady (Totenlager). Ten odcinek nazywano "drogą do nieba". Wewnątrz tej części obozu znajdował się duży murowany budynek, wewnątrz którego umieszczono komory gazowe. Początkowo istniały 3 komory gazowe o wymiarach 5 x 5 metrów.
Jesienią 1942 r. wybudowano dodatkowo 10 komór o wymiarach 7 x 7 metrów. Ofiary uśmiercano gazami spalinowymi, uzyskiwanymi z dieslowskiego silnika radzieckiego czołgu T 34, ze specjalnym filtrem usuwającym ze spalin charakterystyczną woń, dzięki czemu uzyskiwano bezbarwny i bezwonny tlenek węgla, który zabijał ofiary w ciągu 20 minut. Zwłoki palono na stosach. Popioły ze zwłok wsypywane były albo do przygotowanych (lub pozostałych po ekshumacji) dołów, lub wrzucane do rzek. W komorach gazowych mordowano około 15 tysięcy ludzi na dobę.
Komendantem obozu w Treblince II był początkowo SS-Hauptsturmführer Tomala, a później SS-Hauptsturmführer Franz Paul Stangl. Obóz podlegał dowódcy SS i policji dystryktu lubelskiego Odilowi Globocnikowi.
Pierwszy transport Żydów z getta warszawskiego przybył do Treblinki 23 lipca 1942 r. Do sierpnia 1943 r. Niemcy wymordowali w Treblince około 800-920 tysięcy (według niemieckich statystyk 713 555) Żydów z Polski (z Warszawy, Białegostoku, Grodna, Kielc, Radomia, Łukowa, Częstochowy, Kozienic i wielu mniejszych miejscowości) oraz między innymi z Austrii, Belgii, Bułgarii, Czechosłowacji, Francji, Grecji, Jugosławii, Niemiec i ZSRR. Wymordowano tu także 2 lub 3 transporty Romów.
2 sierpnia 1943 r. wybuchł zbrojny bunt więźniów zmuszanych do obsługi komór gazowych i części gospodarczej obozu. Komendantem żydowskiej organizacji podziemnej został pochodzący z Nowego Dworu inżynier, kapitan Wojska Polskiego, Galewski. Żydowscy bojownicy zaatakowali niemieckich i ukraińskich strażników obozowych i wdarli się do magazynów z bronią. Zniszczono ogrodzenia obozowe, zerwano linie telefoniczne, podpalono wieże strażnicze.
W wyniku walk zginęło około 20-tu SS-manów i 60-ciu ukraińskich strażników. Po stronie powstańców zginęło około 800 osób. Pożary ogarnęły prawie cały teren obozu. Do pobliskich lasów uciekło około 600 powstańców. Większość z nich zginęła w czasie pościgu, wśród nich dowódca powstania inżynier Galewski. Około 30 osobom udało się przerwać blokadę i przedrzeć przez okoliczne lasy. Ukrywali się u okolicznych chłopów. Wojnę przeżyło około dwudziestu uciekinierów z obozu. Po zdławieniu buntu Niemcy zdecydowali o całkowitej likwidacji i zniszczeniu śladów obozu. Zacierano w ten sposób ślady zbrodni. W listopadzie 1943 r. obóz już nie istniał.
Aktualnie tereny poobozowe i pomniki należą do Muzeum w Siedlcach.