Das Lager wurde in erster Linie für den Bau großer unterirdischer Fabriken und Entwicklungseinrichtungen für das V-2-Raketenprogramm und andere experimentelle Waffen genutzt. Der Bau von unterirdischen Produktionsanlagen wurde durch die Luftangriffe der Alliierten auf Industrieanlagen in Deutschland notwendig.

Häftlinge des Konzentrationslagers gruben große Stollen in die umliegenden Berge, um diese Produktions- und Lagerbereiche unterzubringen. Bis zum Frühjahr 1944 waren die Häftlinge größtenteils unterirdisch untergebracht, ohne Tageslicht und Frischluft und in instabilen Tunneln eingeschlossen. Die Sterblichkeitsrate in Dora-Mittelbau war höher als in den meisten anderen Konzentrationslagern. Häftlinge, die zu schwach oder zu krank waren, um zu arbeiten, wurden nach Auschwitz-Birkenau oder Mauthausen geschickt, wo sie getötet wurden. 1944 wurde südlich des Hauptbetriebsgeländes ein oberirdisches Lager für Zwangsarbeiter errichtet. Als die Produktion der Raketen im Herbst 1944 in vollem Umfang anlief, zählte Dora-Mittelbau mindestens 12.000 Häftlinge.

Dora-Mittelbau war von einem elektrifizierten Stacheldrahtzaun umgeben, der Haupteingang befand sich im Osten des Lagers. Das Lager verfügte über ein Krematorium, ein Lagergefängnis und einen Appellplatz, auf dem die Häftlinge versammelt wurden, bevor sie zur Zwangsarbeit abmarschierten. Im Lager gab es auch eine Widerstandsorganisation der Häftlinge, die vor allem versuchte, die Produktion der Waffen zu verzögern und die produzierten Raketen zu sabotieren. Häftlinge, die der Sabotage verdächtigt wurden, wurden in der Regel getötet; mehr als 200 wurden aus diesem Grund öffentlich gehängt.

Anfang April 1945 begannen die Nazis, die Häftlinge aus Dora-Mittelbau zu evakuieren. Die meisten der verbliebenen Häftlinge wurden nach Bergen-Belsen in Norddeutschland gebracht. Tausende von ihnen wurden auf Todesmärschen unter entsetzlichen Bedingungen getötet. Als die amerikanischen Streitkräfte Dora-Mittelbau im April 1945 befreiten, befanden sich nur noch wenige Häftlinge in dem Lager.

Heute dient die Gedenkstätte Dora-Mittelbau als Ort des Gedenkens und der Bildung. Sie umfasst erhaltene Überreste des Lagers, ein Museum und pädagogische Einrichtungen, die ein umfassendes Verständnis für die Geschichte des Lagers und seine Rolle im Holocaust vermitteln.