Zijn vader was een Poolse jood die in Slowakije woonde en daar een hotel runde. De moeder van Thomas Buergenthal daarentegen was een Duits-Joodse vrouw die op een dag naar het hotel kwam om even bij te komen van de huwelijkskandidaten in haar geboortestad Göttingen. Een jaar later werd Thomas geboren in Lubochna, Tsjecho-Slowakije. Zijn bewaard gebleven memoires bevatten verhalen over de vervolging van mensen van Joodse afkomst. Het hotel van zijn vader werd in beslag genomen, waardoor de familie naar Zylina vertrok. Over deze periode herinnert Thomas Buergenthal zich dat zijn moeder moest leren koken, iets wat ze nooit eerder had gedaan, omdat ze een kok in het hotel had:

In Lubochna hoefde mijn moeder nooit te koken (...) in Zylina ging het er heel anders aan toe en ik merkte al snel dat mijn moeder geen bijzonder goede kok was. Op een keer bakte ze een onnauwkeurig geslachte kip. Mijn vader ging aan de slag en na een tijdje had hij een mondvol graan (...) hij spuugde het natuurlijk uit en er ontstond een grote vechtpartij "Ik dacht dat ze je iets hadden geleerd op dat pensioen in Göttingen!" - riep hij. De moeder ging in de tegenaanval door te beginnen over een lang vergeten incident waaraan hij schuldig was, en toen de vader zei dat het niets te maken had met de kwaliteit van haar kookkunst, beschuldigde ze hem ervan van onderwerp te veranderen.

Nadat de Duitsers Tsjecho-Slowakije waren binnengevallen, vluchtte de familie Buergenthal naar Polen. Kort daarna kregen ze allemaal een uitreisvisum naar Groot-Brittannië. Volgens het schema dat door de Engelsen was opgesteld, moesten ze Polen op 1 september verlaten, maar na het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog belandde de familie in Kielce, waar ze in het getto leefden tot de liquidatie in augustus 1942. Thomas Buergenthal, toen een 7-jarige jongen, herinnert zich die angstaanjagende momenten:

In de grijze ochtendgloren werden we gewekt door claxons (...) de liquidatie van het getto was aan de gang (...) geschreeuw en gehuil kwamen overal vandaan. Mijn moeder begon onmiddellijk koffers te pakken en smeekte mijn vader om op te schieten. Vader stond bij het aanrecht, scheerde zich uiterst voorzichtig en herhaalde tegen moeder dat ze moest kalmeren. "Laat me nadenken" - herhaalde hij keer op keer.

De Joden van Kielce werden meestal naar Treblinka gebracht en daar vermoord. Thomas' vader kreeg echter een baan als werkplaatschef, waar hij kleding en schoenen maakte voor de Gestapo, Duitse politieagenten en hun gezinnen. Dankzij de pas die zijn vader kreeg om het getto te verlaten, overleefde de familie Buergenthal de liquidatie van het getto en belandde in een lokaal werkkamp.

In augustus 1944 werden de 10-jarige Thomas Buergenthal en zijn ouders naar Auschwitz gestuurd. Hij werd van zijn moeder gescheiden op de spoorweghelling en bracht de volgende twee maanden met zijn vader door. Hij ontweek de gaskamer meerdere malen tijdens de selectie van de beroemde Dr. Mengele. In deze periode werden de meeste kinderen gedood, maar hij overleefde dankzij de zorg van zijn vader.

In oktober vond er een selectie plaats waarbij Thomas Buergenthal bij zijn vader werd weggehaald. Hij heeft hem later nooit meer gezien. In de maanden die volgden moest Thomas Buergenthal voor zichzelf zorgen. Begin januari 1945 begon de evacuatie van het kamp. De nog geen 11-jarige jongen nam deel aan de zogenaamde "dodenmars".

Ik liep alsof ik in trance was. Ik dwong mezelf om door te gaan, omdat ik wilde leven.

De mars van duizenden gevangenen bereikte Gliwice en vervolgens, in onoverdekte wagens, bereikte het transport het concentratiekamp Sachsenhausen. Ter plaatse merkte een jonge jongen dat zijn voeten bevroren waren. Hij werd naar het kampziekenhuis gestuurd, waar de aangetaste tenen werden geamputeerd. Thomas bracht de volgende maanden door in een ziekenhuisbarak. Hij werd daar geholpen door de Noorse gevangene Oddo Nansen, die na de oorlog één van de oprichters van UNICEF werd. Het kamp werd bevrijd op 22 april 1945. Thomas herinnerde zich de eerste momenten van vrijheid als volgt:

Toen ik naar de keuken liep, zag ik een open deur naar een of ander kantoor, ik ging naar binnen. Misschien hebben ze ons echt bevrijd," dacht ik, terwijl ik naar het bureau stapte en een portret van Hitler van de muur haalde. Ik gooide het tegen de vloer (...) Ik spuugde op het portret en begon het gezicht van de leider te vertrappen (...) Toen ik hiermee klaar was, ging ik achter het bureau zitten en pakte de telefoon. Hij werkte niet, maar desondanks sprak ik door de telefoon en vertelde ik mijn denkbeeldige luisteraars dat Hitler en alle Duitsers dood waren.

Na de bevrijding keerde hij met het Poolse leger terug naar Polen, waar hij een tijd in een tehuis voor Joodse wezen in Otwock woonde. Daar hoorde hij ook dat zijn moeder het had overleefd:

Dus ze leeft nog! Het was het gelukkigste moment van mijn leven. Ik huilde en lachte tegelijkertijd (...) Ik had een moeder, en dat betekende dat ik weer kind kon zijn.