Trwał od 7 grudnia 1941 r. (pierwszy transport) do 11 kwietnia 1943 r., kiedy komando opuściło teren obozu wysadzając krematoria, a wcześniej (7 kwietnia) pałac. Eksterminacji dokonywano w samochodach – mobilnych komorach gazowych, przy użyciu gazu spalinowego. Ciała ofiar wywożono do oddalonego o 4 km Lasu Rzuchowskiego. Tam grzebano zwłoki w mogiłach o długości od 60 do 230 m. W pierwszej kolejności wymordowano Żydów z okolicznych gett: Koła, Kowali Pańskich, Kłodawy, Izbicy Kujawskiej. Od stycznia 1942 r. zaczęto przywozić do Chełmna Romów z Łodzi, z tamtejszego, utworzonego jesienią 1941 r., obozu (Ziegeunerlager), a następnie Żydów z getta łódzkiego oraz Żydów z Niemiec, Czech, Austrii, których jesienią 1941 r. osiedlono w Łodzi. Latem 1942 r. wskutek rozkładania się ciał w grobach masowych i zagrożenia epidemiologicznego wstrzymano transporty. Rozpoczęto wydobywanie zwłok z grobów i palenie ich w polowych krematoriach. W marcu 1943 r. zapadła decyzja o likwidacji obozu.