Pierwsze tygodnie niemieckiej inwazji na Związek Radziecki przyniosły zupełnie nowy wymiar wojny – systematyczną eksterminację prowadzoną z dala od linii frontu. Za przemieszczającymi się na wschód oddziałami Wehrmachtu podążały specjalne jednostki SS i policji, które masowo mordowały ludność cywilną. Egzekucje odbywały się w okupowanych wsiach, wąwozach i na podwórkach, bez procesów i świadków, z regularnością, która już wkrótce stała się standardem nazistowskiego ludobójstwa. Precedens ustanowiono w Kamieńcu Podolskim na zachodniej Ukrainie, zajętym przez Wehrmacht 1 lipca 1941 roku.

Miasto natychmiast stało się strefą działania Grupy Operacyjnej C, a wyższy dowódca SS i policji Friedrich Jeckeln otrzymał 23 sierpnia 1941 roku w Winnicy rozkazy bezpośrednio z Głównego Urzędu Bezpieczeństwa Rzeszy, kierowanego przez Reinharda Heydricha i Heinricha Himmlera. Celem było całkowite wyeliminowanie skupisk Żydów w mieście, składających się z lokalnej ludności ukraińskiej oraz deportowanych z Węgier Żydów pozbawionych obywatelstwa. Do przeprowadzenia pierwszej masowej masakry Jeckeln powołał Sonderkommando 11B pod dowództwem SS-Obersturmbannführera Paula Blobla, liczące 80 do 100 ludzi wyszkolonych do masowych mordów. Zewnętrzny kordon bezpieczeństwa zapewniał Batalion Policji 320, a wsparcie logistyczne zapewniły dodatkowe jednostki armii niemieckiej.
Ofiary przetrzymywano w improwizowanych barakach w skrajnie złych warunkach, co niemieckie władze wykorzystały jako uzasadnienie ich natychmiastowej eliminacji, powołując się na problemy logistyczne i sanitarne. Na miejsce egzekucji wykorzystano naturalne i sztuczne zagłębienia w okolicy miasta, w tym stare kratery artyleryjskie i rowy przeciwczołgowe wykopane podczas odwrotu Armii Czerwonej. Kolumny ofiar prowadzono pieszo pod ścisłą zbrojną obserwacją, a na kilka kilometrów wokół ustanowiono zamknięty perymetr bezpieczeństwa, który uniemożliwiał zarówno ucieczkę, jak i obserwację z zewnątrz. Egzekucje przebiegały według identycznego protokołu: ofiary ustawiano przed dołami, strzelano im z bliskiej odległości w kark z pistoletów Luger lub karabinów Mauser, a ciała spadały do wspólnych mogił.
Rannych wrzucano żywcem do wykopów, a każdy dół natychmiast zasypywano ziemią. Według wewnętrznych szacunków Sonderkommando zdolność egzekucyjna wynosiła od 300 do 500 osób na godzinę, a cały proces, prowadzony na świeżym powietrzu, utrzymywano dzięki rotacji personelu i zaplanowanym przerwom. Zgodnie z raportem Grupy Operacyjnej C z 11 września 1941 roku, w Kamieńcu Podolskim rozstrzelano łącznie 23 600 osób. Około 16 000 ofiar stanowili deportowani węgierscy Żydzi, a około 7 600 to lokalni ukraińscy Żydzi.
Liczby te potwierdziły późniejsze śledztwa Nadzwyczajnej Komisji Państwowej ZSRR w latach 1944–1945, oparte na ekshumacjach, analizach medyczno-sądowych i badaniach topograficznych. Niemieckie dokumenty, w tym raporty Sonderkommando 11B i zapisy Batalionu Policji 320, wykorzystano później w procesach norymberskich. Masakra w Kamieńcu Podolskim stworzyła operacyjny model powielany na okupowanych terytoriach wschodniego frontu: izolacja ofiar, kontrolowany transport, ustawienie nad dołem, bezpośredni strzał i natychmiastowy pochówek. Na obrzeżach Kijowa natura sama zapewniła idealne miejsce do masowej eksterminacji.
Wąwóz Babi Jar o długości ponad 2,5 km i głębokości od 10 do 50 metrów stał się w ciągu niespełna dwóch dni sceną śmierci 33 771 osób. Kijów upadł 19 września 1941 roku po największym okrążeniu w historii nowożytnej, w którym wzięto do niewoli ponad 600 000 radzieckich żołnierzy. Decyzję o eksterminacji żydowskiej ludności Kijowa podjęto na spotkaniu organizowanym przez wojskowego gubernatora Kurta Eberharda z udziałem Ottona Rascha, dowódcy Grupy C, Paula Blobla i Friedricha Jecklna, który przywiózł doświadczenie z Kamieńca Podolskiego. Już 28 września w całym mieście rozwieszono drukowane ogłoszenia w trzech językach, nakazujące wszystkim Żydom stawić się z dokumentami i wartościowymi przedmiotami w wyznaczonym punkcie.
Oszustwo było celowe: obiecywano przesiedlenie ludności, ukrywając prawdziwe intencje. W operacji wzięły udział Sonderkommando 4A, bataliony policji 45 i 303 oraz ukraińska policja pomocnicza pod kontrolą SS. Łańcuch dowodzenia działał na trzech poziomach: administracyjnym pod Eberhardem, operacyjnym pod Bloblem i wykonawczym przez jednostki polowe, a całość nadzorowało RSHA. Ofiary prowadzono do krawędzi wąwozu, gdzie zmuszano je do całkowitego rozebrania się i składania rzeczy w posortowane sterty.
Grupy od 10 do 30 osób wprowadzano na skraj przepaści, a egzekucje prowadzono karabinami Mauser Kar 98k, pistoletami Luger P08 i Walter P38 oraz karabinami maszynowymi MG34. Ciała spadały do wąwozu, układając się warstwami, a pomiędzy kolejnymi rundami rzucano wapno palone i ziemię. Ocalałych dobijano strzałami lub grzebano żywcem pod kolejnymi ciałami. Operacja trwała przez całą dobę, osiągając średnią około 1000 ofiar na godzinę dzięki rotacyjnym zmianom i sztucznemu oświetleniu w nocy.
Uczestniczyło w niej od 300 do 500 osób – od 70 do 90 członków Sonderkommando 4A, od 150 do 200 niemieckich policjantów i ponad 100 ukraińskich pomocników odpowiedzialnych za zatrzymania i transport. Raport operacyjny z 2 października 1941 roku, podpisany przez Paula Blobla, dokładnie odnotował liczbę 33 771 ofiar; dokument odzyskano w 1945 roku i użyto w procesach norymberskich. Gdy w 1943 roku wojska radzieckie zbliżały się do Kijowa, Niemcy zorganizowali akcję Sonderkommando 1005 pod kierownictwem tego samego Blobla, próbując ekshumować i spalić ciała. Skala zbrodni uniemożliwiła jednak całkowite zatarcie śladów.
Nie wszystkie metody wymagały kul. W obozie Mauthausen w Austrii, założonym w 1938 roku jako instalacja trzeciego stopnia dla niepokornych wrogów Rzeszy, kamieniołom granitu Wiener Graben stał się narzędziem śmierci. Skarpa o wysokości od 30 do 40 metrów służyła do egzekucji maskowanych jako wypadki przy pracy lub samobójstwa. Procedura zyskała wśród strażników SS nazwę „ściana spadochroniarzy”.
Ofiary prowadzono na szczyt skarpy i zmuszano do skoku pod groźbą broni lub pchano je w przepaść. Spadając na granitowe skały, ginęły od urazów; ocalałych strażnicy dobijali strzałami. Śmierci rejestrowano jako wypadki przy pracy, co pozwalało unikać formalnych raportów egzekucyjnych. Metodę stosowano wobec członków ruchu oporu, radzieckich oficerów, księży i Świadków Jehowy, którzy odmawiali współpracy lub wyrzeczenia się wiary.
Dowódca obozu Franz Ziereis, schwytany przez Amerykanów w maju 1945 roku, zeznał, że mur był zwyczajną metodą eliminacji „niepoprawnych” i „wywrotowych” elementów, a on sam autoryzował liczne egzekucje ustnymi rozkazami, aby nie pozostawiać pisemnych śladów. Po złożeniu zeznań Ziereis zmarł od ran, a jego relację potwierdzili inni dowódcy SS podczas późniejszych procesów. Austriackie raporty powojenne szacowały liczbę ofiar muru na 350–400, nie licząc przypadków ukrytych bez bezpośrednich dowodów. Z kolei we Lwowie, zajętym przez Wehrmacht 30 czerwca 1941 roku, Niemcy przeprowadzili operacje określane jako „akcje oczyszczania”.
Odbywały się one według wcześniej zaplanowanych protokołów eksterminacji, a nie spontanicznych pogromów. W operacjach brały udział Sonderkommando 4B, Batalion Policji 304, jednostki Sicherheitsdienst i ukraińska policja pomocnicza. Proces rozpoczynał się od identyfikacji celów na podstawie list sporządzonych przed okupacją, obejmujących funkcjonariuszy radzieckich, żydowskich mężczyzn w wieku wojskowym, intelektualistów i członków partii komunistycznej. Ofiary zwabiano oszustwami, takimi jak rejestracja dokumentów czy rzekoma relokacja do pracy, a następnie prowadzono pieszo do miejsc egzekucji – podwórek instalacji wojskowych, opuszczonych baraków i lasu Winniki.
Rozstrzeliwano je strzałami w kark z pistoletów Walter P38 lub karabinów Kar 98k, a większe grupy eliminowano karabinami maszynowymi MG34. Ciała natychmiast grzebano w wykopanych rowach. Według raportów Sicherheitsdienst i Wehrmachtu, między 30 czerwca a 15 lipca 1941 roku we Lwowie i okolicach stracono od 6000 do 8000 osób, w tym około 4000 żydowskich mężczyzn, ponad 1000 byłych funkcjonariuszy radzieckich i blisko 500 księży, profesorów i osób publicznych. Operacja była dokumentowana zdjęciami i raportami, a jej organizacyjna precyzja pokazała transformację niemieckich metod od indywidualnych aresztowań w kierunku masowej eksterminacji miejskiej.
Systematyczne i selektywne ludobójstwo o innym charakterze przeprowadzono w lasach Palmier pod Warszawą. Od grudnia 1939 do lipca 1941 roku rozstrzelano tam co najmniej 1700 przedstawicieli polskiej elity intelektualnej. Ich nazwiska znajdowały się w przygotowanej jeszcze przed wojną księgach Sonderfahndungsbuch Polen, katalogującej około 61 000 osób uznanych przez Gestapo za potencjalnie niebezpieczne. Od marca 1940 roku działalność ośrodka zinstytucjonalizowano w ramach Akcji AB, mającej na celu selektywną eliminację polskiej inteligencji.
Ofiary aresztowano w domach i miejscach pracy bez konkretnych dowodów, w oparciu o oskarżenia takie jak „nielegalna propaganda”. Trafiały do więzienia na Pawiaku, skąd nocą przewożono je zamkniętymi ciężarówkami do lasu, często pod pretekstem transferu do innego więzienia. W Palmirach ofiary prowadzono wprost do wcześniej wykopanych dołów. Strzelano im w tył głowy z pistoletów Walter lub krótkich serii z MP38, bez możliwości ostatniego słowa, a ciała grzebano natychmiast, bez identyfikacji i oznaczeń.
Najkrwawszym dniem był 20 czerwca 1940 roku, gdy stracono 358 osób, w tym senatorów, posłów, profesorów i oficerów. Powojenne ekshumacje z lat 1945–1946 odsłoniły co najmniej 24 masowe groby ze szczątkami 1720 osób, wielu ze związanymi rękami i śladami strzałów w kark. Całkowite wymazanie społeczności jako kary zbiorowej miało miejsce w czeskich Lidicach. 27 maja 1942 roku Reinhard Heydrich został zaatakowany w Pradze przez członków czeskiego ruchu oporu wyszkolonych przez brytyjskie SOE w ramach operacji Anthropoid.
Zmarł 4 czerwca na skutek sepsy. Jego śmierć wywołała planowane z Berlina represje, których celem stała się wieś Lidice, wybrana nie ze względu na dowody udziału w zamachu, lecz jako symboliczne ostrzeżenie. Pretekstem miał być przechwycony list, który późniejsze śledztwa wykazały jako sfabrykowany przez Gestapo. Operację nakazali Karl Hermann Frank i Kurt Daluege.
10 czerwca o świcie wieś otoczyło ponad 100 funkcjonariuszy. Mężczyzn powyżej 15 lat zamknięto w stajni, a kobiety i dzieci wywieziono do Kladna. Egzekucja 173 mężczyzn trwała od 9:00 do 17:00 – rozstrzeliwano ich w grupach po pięć osób przed ścianą wzmocnioną materacami, a ciała wrzucano do wspólnego dołu zasypanego wapnem. 203 kobiety trafiło do Ravensbrück, gdzie znaczna część zmarła z wycieńczenia.
105 dzieci poddano ocenie rasowej przez Urząd do spraw Rasy i Osadnictwa: 82 deportowano do obozów zagłady, głównie do Chełmna, gdzie zamordowano je w ciężarówkach gazowych; 17 uznanych za „rasowo wartościowe” zgermanizowano, wywożąc do niemieckich rodzin; sześcioro zmarło podczas transportu. Po egzekucjach całą wieś wysadzono dynamitem, zbezczeszczono cmentarz, a teren zaorano i zasiano jęczmieniem, aby zatrzeć wszelkie ślady jej istnienia. Dokumentacja tych zbrodni, prowadzona skrupulatnie przez samych sprawców, posłużyła jako dowód w procesach norymberskich i powojennych trybunałach. Kamieniec Podolski, Babi Jar, Lwów, Palmiry, Mauthausen i Lidice pokazują ewolucję nazistowskiego ludobójstwa – od strzału w kark nad masowym grobem, przez zabójczą pracę, po całkowite wymazanie społeczności.
Wszystkie te metody łączyła administracyjna precyzja i bezwzględna, zaplanowana egzekucja, która na trwałe naznaczyła miejsca, w których ją stosowano.