В личном штабе рейхсфюрера СС действовала организация Lebensborn, которая должна была позаботиться о появлении достаточного количества арийских младенцев. Гиммлер обратился к эсэсовцам с призывом серьезно отнестись к своему потомству. Он распорядился не посылать на фронт бездетных эсэсовцев раньше, чем они обзаведутся потомством, и требовал, чтобы армейское командование предоставляло молодым эсэсовцам такую возможность. Около десяти тысяч младенцев появились на свет в родильных домах организации Lebensborn, где производили на свет детей незамужние немки с подходящими расовыми характеристиками.
По всей Европе отбирали детей арийского происхождения, которых отдавали на воспитание в эсэсовские семьи — как будущих солдат. Особенно высоко Гиммлер ценил норвежскую кровь, «кровь викингов». Несколько тысяч детей родились в результате сознательного «скрещивания» солдат немецких оккупационных войск и норвежек. Родильные дома Lebensborn появились во Франции, Бельгии и Люксембурге.
В июне 1941 года Йозефа Менгеле отправили на Украину, где он получил Железный крест второго класса. В январе 1942 года его назначили в медицинский отряд дивизии СС «Викинг». Здесь его наградили Железным крестом первого класса — за спасение двух раненых танкистов, которых он вытащил из подбитой машины.
В конце 1942 года его перевели в центральный аппарат главного управления СС по делам расы и поселений. Благодаря этому он смог вернуться и к работе в Институте антропологии, человеческой наследственности и генетики имени кайзера Вильгельма в Берлине.
Директор института уговорил Менгеле принять назначение в Освенцим. Профессор выделял деньги для научных исследований Менгеле в Освенциме, а Менгеле отправлял в институт свои научные отчеты.
До войны в Освенциме располагались казармы польской армии. Рядом, в Биркенау, рейхсфюрер СС Генрих Гиммлер построил новые бараки. Лагерь так и назывался — Освенцим-Биркенау. Там было пять крематориев и газовых камер. В хорошую ясную погоду дым, поднимавшийся из труб крематория, был виден на тридцать с лишним километров.
Максимума производительности газовые камеры достигли летом 1944 года: девять тысяч человек в сутки. Простым эсэсовцам за участие в умерщвлении людей полагался дополнительный паек: десять сигарет в день, четверть литра водки, полкило колбасы. Офицерский состав СС кормили очень хорошо. Вот воспоминания одного из лагерных офицеров: «Сегодня прекрасный воскресный обед — томатный суп, половинка цыпленка с картофелем и красной капустой, чудесное ванильное мороженое».
Для эсэсовского персонала в концлагере работали большой стадион, библиотека, театр, плавательный бассейн, симфонический оркестр и публичный дом.
Доктор Менгеле буквально расцвел в лагере. Все остальные делали только то, что входило в их обязанности. Менгеле занимался все новыми и новыми проектами. Его даже ошибочно считали главным врачом лагеря. На самом деле главным врачом был доктор Эдуард Вирте, который назначил Менгеле старшим врачом женских бараков.
Менгеле начал с того, что остановил эпидемию тифа. Он отправил тысячу с лишним цыган, среди которых обнаружились заболевшие, в газовую камеру. В конце 1943 года в другом блоке вновь появился тиф. Он опять-таки отправил весь блок, шестьсот женщин, в газовую камеру. Он бы не стал этого делать, если бы нашел другой способ остановить эпидемию. Но другого способа он не придумал.
Менгеле как-то сказал одному из коллег, что в мире существуют только две одаренные нации — немцы и евреи — и задача состоит в том, чтобы устранить всех евреев.
В августе 1943 года Менгеле навестила в Освенциме его жена Ирена. В 1944 году у них родился сын Рольф.
В Освенциме не один Менгеле занимался исследовательской работой. Некоторые высокопоставленные нацисты считали, что не стоит сразу убивать всех евреев, лучше заставить их сначала поработать, только на всякий случай их надо кастрировать или стерилизовать. Этим занималась особая бригада медиков — они стерилизовали узников рентгеновскими лучами. Возглавлял бригаду доктор Хорст Шуман.
Два врача назначались дежурными на приемку очередного эшелона с узниками. Они решали, кого сразу отправить в газовую камеру, а кого в барак, их смерть откладывалась примерно на три месяца. Некоторые эсэсовские врачи ненавидели эту работу и после дежурства напивались до беспамятства. Менгеле занимался этим с явным удовольствием. Он иногда улыбался и насвистывал опереточный мотив.
— Близнецы! — это слово слышали от него поступающие в Освенцим новоприбывшие узники, если он видел тех, кто его интересовал больше всего.
После войны Менгеле мечтал стать профессором, он думал только о будущей научной карьере. Ему построили лабораторию при крематории № 2 в Биркенау, где предполагалось проводить вивисекцию только что убитых узников. Лабораторию снабдили современным оборудованием.