W 1939 roku Jan Karski przyłączył się do polskiego ruchu oporu. 

Pod przykrywką przeszedł do getta warszawskiego. Jego zadaniem było zebranie potrzebnych informacji, a przede wszystkim zobaczenie zbrodni Nazistów dokonywanych na mieszkańcach getta. Z wizyty relacjonował: „Panował smród. Ulice były niesprzątane. Rynsztoki wypełnione fekaliami. I trupy. Nagie trupy (…) Widziałem konające na moich oczach dziecko i konającego starca”. 

Kolejnym miejscem, który zobaczył Karski od środka, był obóz przejściowy, którym było de facto getto żydowskie w Izbicy. Obozu pilnowali ukraińscy strażnicy, a Karskiemu udało się przebrać za jednego z nich. Był świadkiem załadunku czeskich Żydów do obozu zagłady w Bełżcu. Tak relacjonował:  

„Wedle wojskowych regulaminów wagon towarowy był przeznaczony na osiem koni lub 40 żołnierzy (…) Niemcy wydali rozkaz pakowania po 130, ale jeszcze dopychali dodatkową dziesiątkę (…) Z głębi wagonów dochodził potępieńczy ryk i wycie”. Tego dnia Karski zliczył 46 załadowanych wagonów. 

W 1942 r. Jan Karski udał się do rządu polskiego w Londynie, gdzie pokazał Polakom na emigracji mikrofilmy swojego raportu. W grudniu tego roku Polski Rząd wydał oficjalną notę ​​dyplomatyczną, która była pierwszym apelem jednego z państw sojuszniczych wzywającym do obrony Żydów i informującym o Holokauście. 

W kolejnych latach wojny Karski spotykał się ze światowymi przywódcami, aby rozmawiać o losach Żydów i Polaków pod okupacją niemiecką. W Białym Domu gościł go Franklin D. Roosevelt. Niestety, wielokrotnie spotykał się z niedowierzaniem. Aby świat dowiedział się o Holokauście i walce Polskiego Państwa Podziemnego, w 1944 roku opublikował książkę „Tajne Państwo”, która stała się bestsellerem w Stanach Zjednoczonych.  

Pamięć o Janie Karskim i jego dokonaniach powróciła w latach 80. XX wieku. W 1982 roku został odznaczony tytułem „Sprawiedliwy wśród Narodów Świata”.