I augusti 1944 avslöjades deras gömställe i Amsterdam av en okänd. Därifrån fördes hela hennes familj till genomgångslägret Westerbork. Sedan hade de en tre dagars lång tågresa till förintelselägret Auschwitz. Margot deporterades i slutet av oktober 1944 till koncentrationslägret Bergen-Belsen tillsammans med sin syster Anne. Där dog de båda i en tyfusepidemi.