Becslések szerint mintegy 875 ezer lengyel és európai zsidót öltek meg az 1942. július 23-án megnyitott, Varsótól mintegy száz kilométerre létesített egykori treblinkai haláltáborban, ahol az érkezés után szinte azonnal a gázkamrákba terelték az embereket.
A haláltábort csupán 67 fogoly élte túl, köztük Willenberg, aki ezt részben annak köszönhette, hogy húszéves volt, és elég erős ahhoz, hogy a nácik néhány sorstársával együtt karbantartói munkára fogják.
1943 augusztusában lázadás tört ki, százak próbáltak elmenekülni, de többségükkel a nácik fegyverei végeztek még az előtt, hogy eljutottak volna a környékbeli erdőbe.
Sokat lengyel falusiak fogtak el és vittek vissza Treblinkába. Willenberg kék szemének és „nem zsidó kinézetének” köszönhette, hogy sikerült visszajutnia Varsóba, ahol csatlakozott az ellenálláshoz.
A háború után Izraelbe költözött, ahol földmérőként dolgozott a lakásügyi minisztériumban. Két leánytestvérét Treblinkában gyilkolták meg.