Buchenwald çok sayıda uydu kamplarıyla birlikte, Nazilerin kurduğu en büyük toplama kamplarından biriydi. SS yetkilileri, Buchenwald’ı Almanya’nın doğu orta bölümünde yer alan Weimer’ın yaklaşık 8 kilometre kuzeybatısında, Temmuz 1937’de açtı. Esirler, kampın kuzey bölümünde (ana kamp) tutuluyordu. Muhafız kulübeleri ve kamp idaresi ise kampın güney bölümünde yer alıyordu. Ana kampın çevresi elektrikli dikenli teller, gözetleme kuleleri ve makineli tüfekli bir nöbetçi silsilesi tarafından sarılmıştı. SS subayları barakalardaki esirleri vurarak, diğerlerini ise krematoryum alanında asarak öldürdü. İlk mahkûmların çoğu siyasi suçlulardı. Kasım 1938’de, Kristallnacht (Kristal Gece) sonrasında, Alman SS ve polis birlikleri yaklaşık 10.000 Yahudi erkeğini Buchenwald’a gönderdi. Burada yetkililer tarafından son derece acımasız muamelelere maruz bırakıldılar. SS, Buchenwald’da suçluları, Yehova Şahitleri’ni, Roman ve Sintileri (Çingeneler) ve Alman asker kaçaklarını da gözaltına aldı. SS birlikleri, kampın ileri safhalarında, farklı uluslardan savaş esirlerini, direniş savaşçılarını ve Alman işgalindeki ülkelerin eski hükümet yetkililerini hapse attı.
1941 yılının başlarında bir grup doktor ve bilim adamı, Buchenwald mahkûmları üzerinde tıbbî deneyler yürüttü. Bu deneyler ilk olarak yüzlerce ölümle sonuçlanan bulaşıcı hastalıklar üzerine yoğunlaşmıştı. Buchenwald kamp sistemi, Alman savaş gücünün zorla çalıştırma ihtiyacı için önemli bir kaynak hâlini aldı. Gustloff şirketi, 1942 yılında silah üretim çalışmalarını desteklemek amacıyla Buchenwald’a bir ek kamp kurdu. SS yetkilileri ve (hem kamu hem de özel) şirket yöneticileri, esirleri, çoğu silah fabrikalarında, taş ocaklarında ve şantiyelerde yer alan en az 88 uydu kampa dağıttı. Ocak 1945’e kadar esir nüfusu hızla artarak 112.000’e ulaştı. SS personeli Buchenwald kamp sisteminde düzenli olarak “seçimler” yapıyor ve çalışamayacak kadar güçsüz olanları, zehirli gazla öldürüldükleri sözde acısız ölüm tesislerine gönderiyordu. Buchenwald’da SS doktorları çalışamayan esirleri de karbolik asit iğneleriyle öldürdü.
Sovyet Kuvvetleri, Polonya’da hızla ilerlerken Almanlar toplama kamplarından binlerce esiri tahliye etti. Auschwitz ve Gross-Rosen’dan tahliye edilen—çoğunluğu Yahudi 10.000’den fazla esir—uzun ve zorlu bir yürüyüşün ardından Ocak 1945’te Buchenwald’a ulaştı. 1945 Nisan’ının başlarında ABD Kuvvetleri, yaklaşırken Almanlar Buchenwald ve ek kamplarından yaklaşık 30.000 esiri tahliye etti. Bu esirlerin yaklaşık üçte biri ya aşırı yorgunluktan ya da SS birliklerin açtığı ateş sonucu öldü. Buchenwald’daki bir yeraltı esir direnişi örgütü, Nazi emirlerini engelleyerek ve tahliyeyi geciktirerek pek çok kişinin hayatını kurtardı. 11 Nisan 1945’te, acıkmış esirler kurtuluş umuduyla gözetleme kulelerine saldırdı ve kampın kontrolünü ele geçirdi. Günün ilerleyen saatlerinde Amerikan Kuvvetleri Buchenwald’a girdi. 6. Zırhlı Birlik askerleri 21.000’den fazla insan buldu. SS Birlikleri, Temmuz 1937 ile Nisan 1945 arasında Avrupa’nın her yerinden yaklaşık 250.000 kişiyi Buchenwald’da hapsetmişti. Kamp yetkilileri bütün kayıtları saklamadığından can kaybı rakamları, yalnızca tahminîdir. SS, Buchenwald kamp sisteminde 11.000’i Yahudi olmak üzere en az 56.000 erkek esiri öldürdü.