7 października 1944 r. rano obozowy ruch oporu zawiadomił buntowników, że SS zamierza zgładzić 300 członków Sonderkommanda. Żydzi postanowili walczyć. Organizatorami buntu byli polscy Żydzi: Załmen Gradowski, Jankiel Handelsman, Józef Deresiński, Josef Darębus. Sygnałem do walki miało być podpalenie krematorium.
Shlomo Venezia, zmarły w 2012 r. członek Sonderkommanda, wspominał, że najważniejsza część buntu miała się rozegrać w krematorium II. Więźniowie planowali, że zaatakują wartowników SS, którzy każdego dnia o godz. 18.00 przechodzili w pobliżu bramy idąc do wieżyczek, zabiją ich i zdobędą broń. To miał być sygnał do walki.
Esesmani przyszli jednak po godz. 13., by zabrać więźniów z krematorium IV. Zostali zaatakowani. Więźniowie byli uzbrojeni w kamienie, młotki i siekiery. Podpalili krematorium. Akcję podjęli także osadzeni w krematorium II. Zabili m.in. kapo Toepfera. „Ocaleni opowiedzieli nam, co zrobili z Karlem, niemieckim kapo, tym pospolitym kryminalistą, który najprawdopodobniej doniósł o planowanym buncie. Ogłuszyli go i tak jak stał, w ubraniu wrzucili do pieca” – relacjonował Venezia. Historyk z Muzeum Auschwitz Igor Bartosik podaje, że Toepfer przed wrzuceniem został zasztyletowany.
Więźniowie przerwali druty obozowe i zaczęli uciekać w stronę Pławów. Drogę przeciął im oddział alarmowy SS. W wyniku ostrzału polegli oni w okolicach obozowego gospodarstwa rolnego.