Бабий Яр находится в северно-западной части Киева, между кварталами Лукьяновка и Сырец. Во время Великой Отечественной войны оккупанты, захватившие Киев 19 сентября 1941, использовали Бабий Яр для проведения массовых расстрелов. Первый расстрел состоялся 27 сентября 1941 — были казнены 752 пациента психиатрической больницы им. Ивана Павлова, располагавшейся рядом с оврагом 24 сентября на Крещатике НКВД подорвало два дома, где устроились представители оккупационной администрации. Взрывы и пожары устраивались и в следующие дни, было разрушено около 940 крупных зданий. Нацисты расценили это как повод для ликвидации еврейского населения. В конце сентября 1941 года зондеркоманда захватила девять ведущих раввинов Киева и приказала им обратиться к населению: "После санобработки все евреи и их дети, как элитная нация, будут переправлены в безопасные места…"

27-28 сентября нацистские власти отдали приказ о том, чтобы 29 сентября еврейское население города к 8 часам утра прибыло в назначенную точку сбора с документами и ценными вещами. За неподчинение приказу — расстрел. По городу было расклеено более 2 тысяч объявлений. Параллельно через дворников и управдомов распространялась дезинформация о переписи и переселении евреев. Большинство из оставшихся в городе евреев — женщины, дети и старики (взрослое мужское население было призвано в армию) прибыли в назначенное время. Были собраны также и представители некоторых других нацменьшинств

В конце улицы создали пропускной пункт, все что за ним происходило было невидимо со стороны. Поочередно туда отводили по 30-40 человек, где у них отбирали вещи и заставляли раздеваться. После этого полицаи с помощью палок загоняли людей к краю оврага глубиной 20-25 метров. На противоположном краю располагался пулемётчик. Выстрелы специально заглушались музыкой и шумом самолёта, кружившего над оврагом. После того как ров заполнялся 2-3 слоями трупов, сверху их засыпали землёй. Так как расстрелять всех прибывших за одни сутки не успели, в качестве пункта временного содержания использовались помещения военных гаражей. За два дня 29-30 сентября 1941 зондеркоманда 4а под командованием штандартенфюрера Пауля Блобеля при участии частей вермахта (6-й армии) и Киевского куреня украинской вспомогательной полиции под командованием Петра Захвалынского расстреляли в этом овраге 33 771 человек — практически всё еврейское население Киева. Дальнейшие расстрелы евреев состоялись 1, 2, 8 и 11 октября 1941, за это время было расстреляно около 17 000 евреев.

Массовые казни продолжались вплоть до самого ухода немцев из Киева. 10 января 1942 года были расстреляны 100 матросов Днепровского отряда Пинской военной флотилии , среди расстрелянных украинская поэтесса Елена Телига и её муж, у которого была возможность спастись, но он предпочел остаться с женой и друзьями по редакции «Украинского слова». Кроме того, Бабий Яр послужил местом расстрела пяти цыганских таборов. В общей сложности, в Бабьем Яру в 1941—1943 было расстреляно от 70 000 до 200 000 человек. Евреи-заключённые, которым немцы приказали сжигать тела в 1943 году, утверждали о 70-120 тысячах.

Кроме того, на месте военного лагеря частей РККА был открыт Сырецкий концлагерь, в котором содержались коммунисты, комсомольцы, подпольщики, военнопленные и другие. 18 февраля 1943 в нём были расстреляны трое игроков футбольной команды «Динамо» — участников «Матча смерти»: Трусевич, Кузьменко и Клименко. Всего в Сырецком концлагере погибло не менее 25 000 человек. Отступая из Киева и стараясь скрыть следы своих злодеяний, нацисты в августе — сентябре 1943 успели частично уничтожить лагерь, вырыли и сожгли на открытых «печах» множество трупов, кости перемалывались на специально привезённых из Германии машинах, пепел был рассыпан по всему Бабьему Яру. В ночь на 29 сентября 1943 года в Бабьем Яре произошло восстание у печей 329 заключённых-смертников, из которых спаслись лишь 18 человек, остальные 311 героически погибли. Спасшиеся узники стали впоследствии свидетелями попытки немцев скрыть факт массовых убийств. После спасения Киева Красной армией 6 ноября 1943 Сырецкий концлагерь был лагерем для немецких пленников до 1946. После этого лагерь снесли, а на его месте в конце 1950-х основали жилой массив Сырец и обустроили парк им. Сорокалетия Октября (сейчас он носит называние Сырецкий парк)

Энергетика у этого места была ужасной, постоянно происходили происшествия. В 1950 городские власти приняли решение залить Бабий Яр жидкими отходами близлежащих кирпичных заводов. Овраг перекрыли земляным валом, чтоб не допустить затопления жилых районов. Особенности вала и пропускная способность дренажа не соответствовали даже минимальным нормам безопасности. Утром в понедельник 13 марта 1961, из-за сильного таяния снега, вал не устоял под напором воды, и в результате селевой поток высотой до 14 метров хлынул на Куренёвку. Жижей залило площадь более 30 гектар, уничтожено более 30 зданий, разрушено трамвайное депо им. Красина. Информация о катастрофе подвергалась жесткой цензуре, её масштабы сильно преуменьшались. Многие жертвы были специально похоронены на разных кладбищах в Киеве с указанием других дат и причин смерти, а часть тел так и не нашли под огромной толщей пульпы. Согласно официальному сообщению комиссии по расследованию причин трагедии, авария погубила 145 человек. А вот современные исследователи Куренёвской катастрофы утверждают, что на самом деле количество жертв составило около 1,5 тысяч человек. Этот эпизод в истории Бабьего Яра называют Куренёвской трагедией. Побывавший на месте трагедии Евгений Евтушенко написал своё знаменитое стихотворение «Бабий яр», ставшее основой 13-й симфонии Шостаковича. Лишьв 60-е годы в советской прессе опубликовали первые упоминания о массовых расстрелах в Бабьем Яре. В 1966 году в журнале «Юность» напечатали сокращенную версию документального романа Анатолия Кузнецова «Бабий Яр», но выпуск романа отдельным изданием так и не состоялся. После побега Кузнецова за границу экземпляры журнала с главами романа были изъяты из всех библиотек. Полностью роман вышел в России уже после развала Союза