Egyes becslések szerint mintegy 875 ezer lengyel és más európai zsidót öltek meg az 1942. július 23-án megnyitott, Varsótól mintegy száz kilométerre létesített treblinkai haláltáborban. Míg más táborokban a foglyok egy részét kényszermunkára kötelezték, mielőtt meggyilkolták őket, Treblinkában szinte azonnal a gázkamrákba terelték az oda szállított embereket. A haláltábort csupán hatvanhét fogoly élte túl.
Willenberg túlélését részben annak köszönhette, hogy a táborba kerülésekor húszéves volt, és elég erős ahhoz, hogy a nácik ne gyilkolják meg azonnal, hanem néhány sorstársával karbantartói munkára fogják. A haláltáborban 1943 augusztusában lázadás tört ki, miután a foglyok egy csoportja ellopott néhány fegyvert, és felgyújtotta a tábort. Treblinkából százak próbáltak elmenekülni, de többségükkel a nácik fegyverei végeztek még azelőtt, hogy eljutottak volna a környékbeli erdőbe. Samuel Willenbergben elevenen élt az emlék, ahogy lábon lőtték, miközben a szögesdrótokon fennakadt emberek holttestén átmászott a tábor kerítésén, majd nem törődve halott barátainak látványával futott, ahogyan csak bírt.
Sok zsidót, aki a táborból megszökött, lengyel falusiak fogtak el és vittek vissza Treblinkába. Willenberg elmondta, hogy kék szemének és nem zsidós kinézetének köszönhette, hogy sikerült Varsóba visszajutnia, ahol csatlakozott az ellenálláshoz. A háború után Izraelbe költözött, ahol földmérőként dolgozott a lakásügyi minisztériumban.
Életének későbbi szakaszában szobrászkodni kezdett, bronzalkotásaiban a népirtás alatt megélteket ábrázolta. Szobrai egyebek közt zsidókat ábrázoltak egy vonatperonon, egy apát, aki leveszi fiának cipőjét a gázkamra előtt, egy leborotvált fejű fiatal lányt, és holttesteket pakoló foglyokat. „Két életet élek, egyet itt és most, és egy másikat arról, ami ott történt” – mondta a holokauszt-túlélő.
Willenberg két leánytestvérét Treblinkában gyilkolták meg. A férfi szerint ő puszta véletlenségből élte túl a tábort. Miután 1943-ban felszámolták a varsói gettót, a nácik lerombolták a tábort, felszántották a helyét, és mezőgazdasági tevékenységet folytattak ott.
1939-ben Lengyelországban közel 3,3 millió zsidó élt, a lakosság mintegy tíz százaléka. Több mint 3 millióan haltak meg a holokauszt alatt.
