Tábor tak byl ponechán svému osudu. Toho využila vojenská organizace mezinárodního táborového výboru politických vězňů a zahájila povstání. Vězňové ovládli tábor a udrželi jej až do příchodu vojsk 3. americké armády 7. května 1945. Velitel koncentračního tábora Franz Ziereis byl na útěku postřelen a na následky zemřel, 58 příslušníků SS bylo odsouzeno k smrti a tři na doživotí.
Tábor dostal jméno po nedalekém městečku Mauthausen, které leží asi 20 kilometrů východně od Lince na levém břehu Dunaje. Lokalita byla vybrána velením SS kvůli blízkým žulovým kamenolomům.
Mauthausenští vězni byli většinou využíváni jako levná pracovní síla v kamenolomech, nasazováni k hloubení tunelů pro podzemní továrny v okolí nebo pracovali ve zbrojním průmyslu. Jedním z nejobávanějších míst v Mauthausenu byly takzvané schody smrti, po nichž vězni bez odpočinku vynášeli v kolonách půlmetrákové žulové kvádry.
Mauthausenem prošlo bezmála 200 tisíc vězňů, z nichž 119 tisíc nedobrovolný pobyt nepřežilo. Součástí objektu tábora byla plynová komora, v níž mohlo být usmrceno až 80 lidí najednou. K likvidaci zajatců sloužil rovněž pojízdný plynový autobus. Smrtelným prostředkem byl jako v mnoha dalších nacistických táborech Cyklon B. K dalším metodám usmrcování vězňů patřilo zastřelení, oběšení, nahnání do ostnatých drátů nabitých elektřinou nebo shození ze skály, výjimečné nebylo ani vpíchnutí injekce obsahující petrolej nebo benzin rovnou do srdce.
V Mauthausenu zemřel například písničkář Karel Hašler a kapitán Karel Pavlík, který dal rozkaz k obraně Místku před postupujícím wehrmachtem. Po atentátu na zastupujícího říšského protektora Reinharda Heydricha zde bylo popraveno 252 příbuzných Josefa Valčíka a Jana Kubiše. Mezi těmi, kdo zajetí přežili, byli například budoucí kardinál Štěpán Trochta, pozdější prezident Antonín Novotný, politik Artur London nebo lovec nacistů Simon Wiesenthal.
