Далее по всей Западной Украине начался тотальный геноцид исторически многочисленного еврейского населения. Евреям приписывались поддержка Советской власти, соучастие в преступлениях НКВД и «историческая вина» перед Украинской нацией со времен средневековья. Наибольшее количество жертв Холокоста приходится именно на регион Западной Украины – 977 тысяч человек (только во Львовской области 260 тысяч убитых).
После взятия Киева вместе с гитлеровскими войсками в город вошли ОУНовцы из называемого «Буковинского куреня» (который позже «прославился» уничтожением Хатыни), а комендантом украинской полиции был назначен Дмитро Мирон (Орлик). Первые расстрелы на окраине Киева, в Бабьем Яру, начались 27 сентября, когда там убили более семисот пациентов находившейся неподалеку психиатрической больницы им. Ивана Павлова. 27-28 сентября оккупационные власти издали приказ, предписывающий еврейскому населению Киева 29 сентября к 8 часам утра явиться в назначенные точки сбора с документами и ценными вещами. А параллельно с помощью украинских коллаборантов по городу распускались слухи, будто евреев просто собираются куда-то депортировать. 29 сентября комендатура украинской полиции в Киеве, за подписью упомянутого Орлика дополнительно издала распоряжение №5, обязывающее старших по домам сообщить о проживающих в городе евреях, коммунистах и сотрудниках НКВД с целью их дальнейшей «изоляции».
В тот же день началось планомерное истребление десятков тысяч людей, включая женщин и детей. Расстрелы осуществляла зондеркоманда «4а» при участии двух команд полицейского полка «Юг» и вспомогательных частей украинской полиции. Немецкий военнослужащий, шофер Хефер позже свидетельствовал: «…Я видел, что прибывавших евреев – мужчин, женщин и детей – встречали также коллаборационисты и направляли к тому месту, где те должны были по очереди складывать свои пожитки, пальто, обувь, верхнюю одежду и даже нижнее белье. В определенном месте евреи должны были складывать и свои драгоценности. Все это происходило очень быстро: если кто-нибудь задерживался, коллаборационисты подгоняли его пинками и ударами… Это происходило очень быстро. Трупы лежали аккуратными рядами. Как только еврей ложился, подходил немецкий полицейский с автоматом и стрелял лежавшему в затылок. Евреи, спускавшиеся в овраг, были настолько испуганы этой страшной картиной, что становились совершенно безвольными… Это был конвейер, не различавший мужчин, женщин и детей. Детей оставляли с матерями и расстреливали вместе с ними…». Только за первые два дня было расстреляно 33 771 человек, не считая детей до трех лет. За весь период оккупации, по разным оценкам, в Бабьем Яру были убиты от семидесяти до ста двадцати тысяч человек.