Obowiązek zgłaszania dzieci spełniających kryteria Akcji T4 uzasadniono ogólnie sformułowanymi względami prewencji oraz potrzebami naukowo-badawczymi. Dotyczył lekarzy urzędowych, pediatrów i pielęgniarek środowiskowych.
Dzieci były powtórnie badane i kierowane do specjalnych ośrodków znajdujących się pod kontrolą bura T4. Obojętnie czy chodziło o dzieci czy dorosłych procedura była ta sama - decyzję podejmował panel ekspertów medycznych T4. Eksperci opierali sie na pobieżnie opracowanych raportach nie badając pacjentów i nie mając ich historii. Czasem mieli do czynienia z setkami raportów dziennie. Na każdym zaznaczali + (śmierć) lub - (życie), czasem ? oznaczający brak danych do decyzji. Trzy plusy decydowały o śmierci. Z czasem proces ten stał się mniej rygorystyczny, a liczba chorób kwalifikujących rosła. Proces decyzyjny schodził coraz bardziej w dół.
W przypadku dzieci, których losem rodzice się przejmowali używano podstępu oraz różnych form presji. Oficjalnym powodem przeniesienia dzieci do ośrodków znajdujących się pod pełną kontrolą T4 było zapewnienie lepszej opieki, nowocześniejszej terapii. Wielu z nich podejrzewało co się dzieje, szczególnie jeśli mieli czas zorientować się, że szpitale są regularnie opróżniane. W razie oporu ostrzegano ich, że stracą prawo opieki i spotkają ich represje.
Osoby zarejestrowane w pierwotnych instytucjach i domach i wyznaczone przez lekarzy T4 zostały przetransportowane do instytucji tymczasowych. Z reguły transporty autobusowe były organizowane centralnie, tylko w wyjątkowych przypadkach korzystano z transportu publicznego. Instytuty pochodzenia otrzymały dokładne instrukcje, jak przygotować pacjentów. Jako stacje pośrednie w łańcuchu eutanazji służyły 2 do 4 instytucji w pobliżu ośrodków zagłady głównie państwowych szpitali psychiatrycznych.
Z jednej strony instytucje te służyły ukryciu punktu końcowego: osobom towarzyszącym wolno było podążać za pacjentem tylko tam. Z drugiej strony służyły one jako przystanek, aby instytucje zabijania nie były przepełnione. W recepcji ośrodka zabijania osoby, które zostały dostarczone, zostały rozebrane, zmierzone, zważone, sfotografowane, a następnie przedstawione lekarzom. Dane osobowe zostały sprawdzone i odnotowano uderzające cechy, takie jak blizny chirurgiczne, które mogą mieć znaczenie dla stworzenia domniemanej przyczyny śmierci.
Aby oszukać ofiary, komory gazowe zostały wyposażone w głowice prysznicowe. Zwykle jednocześnie zgazowano 30 lub więcej osób. Zabijanie odbywało się za pomocą gazowego tlenku węgla, który lekarz azyl zwykle przepływał przez około 20 minut. Dopływ gazu został zatrzymany, gdy w pomieszczeniu zgazowania nie można było wykryć żadnego ruchu. Ciała były zwykle spalane we własnych krematoriach instytucji; Złote korony zostały wcześniej wyrwane. Tak otrzymany surowiec został dostarczony do Degussa za pośrednictwem centrali T4 i przetworzony w szlachetne złoto.
By utrudnić wyśledzenie ruchu pacjentów i lokalizację centrów zabijania, na kilka tygodni byli przewożeni do ośrodków przejściowych w dużych szpitalach gdzie zapewniano im opiekę. Transportem przeznaczonych na śmierć pacjentów zajmowało się Charytatywne Przedsiębiorstwo Transportu Chorych (niem. Gemeinnützige Krankentransportgesellschaft m.b.H.; w skrócie Gekrat lub GeKraT). Byli to SS-mani w białych płaszczach udający pracowników służby zdrowia.
Potem kierowano ich do ośrodków specjalnych (Sonderbehandlung). Rodziny otrzymywały listy wyjaśniające że z powodu wojny nie można odwiedzać chorych. Egzekucja była traktowana jak zabieg medyczny, wykonywał ją personel medyczny, najczęściej pielęgniarze i pielęgniarki. Najczęściej zabijano ich natychmiast po przyjeździe, a ciała od razu poddawano kremacji.
Lekarze (tzw. Tötungsärzte) bezpośrednio biorący udział w zabijaniu używali pseudonimów, również podpisując dokument. Viktor Brack i Werner Heyde wymagali by tylko personel medyczny zabijał chorych, wg nich wynikało to wprost z rozkazu Hitlera. Dlatego tylko lekarz mógł przekręcić zawór butli z gazem i obserwując komorę przez wziernik potwierdzić, że wszyscy już nie żyją. Zwykle zabierało to 20 do 30 minut. Czasem jednak lekarzy nie było na miejscu i wtedy robili to pielęgniarze.
W 1971 Gitta Sereny przeprowadziła wywiad z byłym szefem ośrodka w Hartheim Franzem Stanglem, który w wiezieniu w Düsseldorfie odbywał wyrok za współudział w zamordowaniu 900 tys ludzi. Był później komendantem obozow w Sobiborze i Treblince. Strong opowiedział szczegółowo o T4 na podstawie swoich doswiadczeń. Opisał jak przewożono pacjentów z róznych miejsc autobusami do Hartheim. Niektórzy nie byli świadomi tego co sie dzieje, ale wielu doskonale zdawało sobie sprawę i dla nich stworzono cały system pozorów. Mówiono im że znajdują się w klinice gdzie otrzymają lepszą opiekę i po przybyciu przeprowadzano skrócony wywiad medyczny. Wprowadzano ich do pomieszczenia z prysznicami gdzie po zamknięciu stalowych, hermetycznych drzwi byli gazowani tlenkiem węgla. Takich samych podstepów używano rowniez w obozach zagłady.
Jako przyczynę zgonu podawano jakąś typową, prawdopodobną chorobę, np. zapalenie płuc. Rodzina otrzymywała akt zgonu i urnę z prochami (które wybrane były losowo z resztek po spaleniu zwłok, zresztą cześć prochów wyrzucano do rzeki). Przygotowanie tysięcy fałszywych aktów zgonu zabierało większość czasu pracy lekarzy w ośrodkach T4 i popełniano czasem dość rutynowe błędy, np. pacjenci z usuniętym wyrostkiem robaczkowym miał umrzeć w wyniku ataku wyrostka. Znany też jest przynajmniej jeden przypadek, kiedy rodzina uratowała dziecko przed procedurą T4 i kiedy bezppiecznie przebywało w domu, dostali pocztą wydany przez machinę biurokratyczą akt zgonu.
W urzędach stanu cywilnego stowarzyszonych z instytucjami wydawano akty zgonu z wymyślonymi historiami przypadków naturalnych przyczyn zgonów, w których np Hartheim używał papieru firmowego Brandenburga i odwrotnie, nawet pocztę tam dostarczano, był też samochód kurierski specjalnie do przenoszenia plików między instytucjami. Krewni wierzyli w śmierć w bardzo odległej instytucji. Osobiste wizyty i zapytania w terenie były wprowadzane w błąd, a dalsze próby narzekania przez krewnych z długimi podróżami utrudniały. Możliwy opór lub nawet wysiłek związany z zapytaniami został zminimalizowany. Płatnikom wystawiono rachunki za kwaterę, jedzenie i opiekę przez tygodnie i miesiące, chociaż ludzie zostali zabici natychmiast po ich przybyciu. Krewnych wprowadzono w błąd, wysyłając urny z popiołem ze spalarni z odległej instytucji wymienionej w dokumentach. Służyło to również wzbogaceniu instytucji poprzez kompensację rzekomych kosztów z tym związanych.
Dla personelu Akcji T4 tworzono uzasadanienie naukowe procederu zabijania: często wykonywano autopsję i pobierano mózg. Dawało to pozory działania uzasadnionego medycznie i naukowo. Mózgi trzymano w słoikach z formaldehydem i przechowywano razem z dokumentacją, powstawały w ten sposób "kolekcje mózgów" będące jeszcze przez wiele lat po wojnie przedmiotem badań. Prywatna kolekcja Heinricha Grossa,dyrektora jednego z instytutów T4 była przechowywana aż do 2001.
Pierwszą stosowaną metodą zabijania był zabójczy zastrzyk barbituranów lub morfiny określany eufemistycznie "szczepieniem". Zabijano również celowym niedożywieniem, przedawkowaniem środków takich jak Luminal, Veronal, zastrzykami z morfiny-skopolaminy lub po prostu powietrza. Dorosłych pacjentów w Polsce rozstrzeliwano. Wszystkie te metody uznano za nieefektywne.
Wraz z postępem wojny zabijanie szło szybciej, włączano kolejne kategorie ofiar, coraz starsze dzieci. W końcu zabijano także młodocianych. W przypadku dzieci pochodzenia żydowskiego nie było żadnych kryteriów, wszystkie zabijano i to w pierwszej kolejności.
Rozpoczęto eksperymenty z zabijaniem trującymi gazami (tlenkiem węgla, spalinami samochodowymi, później także cyjanowodorem, niem. Probevergasung). Pierwszymi ofiarani byli pacjenci szpitali psychiatrycznych na okupowanych terenach polskich. Pierwsze eksperymenty zabijaniem ludzi gazem ("Probevergasung") przeprowadzono w październiku 1939 w Forcie VII w Poznaniu. Miasto zostało zajęte bez walki 12 września. Komorę gazową urządzono w schronie 17 w ścianie artyleryjskiej. W ciągu prawie 2 miesięcy zabito tam ok 400 ludzi pod nadzorem dr Alberta Widmanna, głównego chemika Kripo (policja kryminalna). Ofiarami było kilkuset pacjentów Zakładu Psychiatrycznego w Owińskach i oddziału psychiatrycznego Kliniki Neurologiczno-Psychiatrycznej Uniwersytetu Poznańskiego. 12 lub 13 grudnia Himmler obserwował zabijanie ludzi gazem i później zalecał tę metodę w miejsce rozstrzeliwań.
Eksperymentowano również z samochodowymi komorami gazowymi, zewnętrznie wyglądającymi jak wozy meblowe. Sonderkommando Lange mordujace polskich pacjentów psychiatrycznych w Kraju Warty używa ich od grudnia 1939.
W styczniu 1940 na terenie więzienia w Brandenburg w stodole więziennej skonstruowano komorę gazową. Stosowano butelkowany płynny tlenek węgla. Przeproewadzane tam zabijanie ludzi gazem obserwowało 15 wysokich urzędników Akcji T4: m.in. Philipp Bouhler i Karl Brandt, Naczelny Lekarz III Rzeszy Leonardo Conti, Victor Brack i Irmfried Eberl, późniejszy szef ośrodka w Brandenburgu i pierwszy komendant obozu zagłady w Treblince. 18 stycznia uruchomiono komorę gazową w garażu na zamku Grafeneck i do końca miesiąca zabito w niej 95 osób. W lutym już 234 w Grafeneck i 105 w Brandenburg. W marcu oba ośrodki działają już pełną parą: Brandenburg 495, Grafeneck 500.
Podczas procesów Brandt opisał to jako "wielki postęp w historii medycyny", kiedy potwierdzono skuteczność metody stała się standardem instytucjonalnym w ośrodkach pod zarządem Widmanna, Beckera i Christiana Wirtha - oficera Kripo który potem odegrał ważną rolę w Holokauście jako komendant obozów zagłady.
Do końca 1941 zabito ponad 5 tys dzieci. 789 dzieci zabito wiedeńskiej klinice psychiatrycznej dla dzieci Am Spielgrund, używano zastrzyków, gazu i celowo wyyniszczających warunków pobytu.
Ostatnią ofiarą Akcji T4 był Richard Jenne zabity 29 maja 1945, w Kaufbeuren-Irsee w państowym szpitalu w Bawarii. Ponad trzy tygodnie po tym jak armia amerykanska zajeła miasto. Pomimo upadku III Rzeszy program Akcji T4 kontynuowano, bo nie padło polecenie by go przerwać, Amerykanie zorientowali się co się dzieje dopiero kiedy zażądali wyjaśnień przyczyny zgonu dziecka.
Pierwszymi dorosłymi ofiarami Akcji T4 byli Polacy. W Niemczech wprowadzano normy prawne, procedury i organizację, istniały imienne listy ofiar i wysyłano akty zgonu do rodzin. Zachowywano pozory legalności. Zabijaniem zajmował się wyłącznie personel medyczny.
Od napaści na Polskę na terenach okupowanych nie obowiązywały żadne reguły. Już we wrześniu 1939 na terenach okupowanych i włączonych do Rzeszy rozstrzeliwano pacjentów i pensjonariuszy szpitali psychiatrycznych i ośrodków opieki. Pacjentów rostrzeliwano karabinami maszynowymi, zabijano gazem w uszczelnionych schronach. Po zamordowanych nic nie pozostało, rodziny w ogóle nie były informowane o zgonie krewnych, a opróżnione nieruchomości przechodziły na własność SS.
Po raz pierwszy na wojnie pojawiło się tzw. Einsatzgruppen, czyli grupy operacyjne, specjalne oddziały likwidacyjne działające na tyłach frontu. Powołano je w wyniku porozumienia dowództwa wojks lądowych i szefa służby bezpieczeństwa Rzeszy Reinharda Heydricha 16 lipca 1939 określając ich zadania: "Zadaniem Specjalnych Oddziałów Operacyjnych Policji Bezpieczeństwa jest zwalczanie wszelkich elementów wrogich Rzeszy i antyniemieckich w kraju nieprzyjacielskim na tyłach walczących wojsk". Było to celowo niejasne sformułowanie mające umożliwić dowolną szeroką interpretację. W praktyce oznaczało to masowe egzekucje wybranych grup ludności. Dwa główne cele to Żydzi i polska inteligencja zwalczana w ramach tzw. Intelligenzaktion, oficjalna nazwa Operacja Tannenberg. Dodatkowym celem byli pacjenci szpitali psychiatrycznych.
5 lipca 1939 na konferencji pod kierownictwem Heydricha powołano 5 Einsatzgruppen, po jednej na każdą armię atakujacą Polskę. Każda składała się z dwóch do czterech Einsatzkommnados (łącznie 13). Łącznie było to 2700 do 3000 ludzi, czyli na każde Einsatzkommnado przypadało ok 200 ludzi.
9 września powstaje Einsatzgruppe VI Frankfurt nad Odrą, składająca sę z dwóch Einsatzkommnado. Szczególne znaczenie dla dalszego biegu Akcji T4 ma działalność Herberta Lange, który należąc do Einsatzgruppe VI i od września w poznańskiej placówce Gestapo 10 pażdziernika zalożył w Forcie VII w Poznaniu Konzentrationslager Posen i prowadził go do 16 października. To właśnie tam powstała pierwsza komora gazowa.
12 września powodołano Einsatzkommando 16 (EK 16) pod dowództwem SS-Sturmbannführera Rudolfa Trögera. Terenem działania było Pomorze Gdańskie. Miały do pomocy Selbstschutz powołane rozkazem Himmlera 26 września oddziały paramilitarne złożone z volksdeutschy. W przeciwieństwie do pozostałych Einsatzkommnado, które związane były z linią frontu i poruszały się za wojskiem EK 16 był funkcjonujacą lokalnie grupą egzekucyjną, której zadaniem były czystki etniczne.
9 listopada 1939 SS-Untersturmführer Herbert Lange został delegowany do służby w Sonderkommando Lange jednostce specjalnie powołanej do dokonywania egzekucji na terenie Kraju Warty (niem. Wartheland), był to utworzony na terenie poznańskiego i środkowej Polski obszar administracyjny włączony do Rzeszy. Zamieszkany przez 5 mln ludzi, w 90% Polaków został przeznaczony do kolonizacji i całkowitego zniemczenia. Wszystkie szpitale i ośrodki psychiatryczne w Wartheland zostały opróżnione. Zamordowali 6219 pacjentów psychiatrycznych. Z poniżej wymienionych są odpowiedzialni za zbrodnie w Owińskach, Dziekance, Kościanie, Kochanówce i Warcie. Ponadto w domu spokojnej starości w Śremie zamordowali 126 pensjonariuszy.
Podobnie było na innych obszarach wcielonych do Rzeszy.
Jeżeli ograniczyć się do lat 1939-40:
- Wojewódzki Zakład Psychiatryczny w Owińskach (Wartheland), od 15 września do 20 grudnia zamordowano 1100 pacjentów, początkowo rostrzeliwano w lasach w pobliżu Obornik, potem zabijano ich gazem w Forcie VII w Poznaniu
- Wielka Piaśnica k. Wejherowa (Gau Danzig – Westpreussen), było to miejsce egzekucji, w 1939 od 27 września hitlerowcy zamordowali tam ponad 10 tys Polaków i Kaszubów, w ramach Inteligenzaktion; w październiku oddział SS pod dowództwem Kurta Einmanna rozstrzelał tam około 2 tysięcy pacjentów psychiatrycznych z różnych szpitali na Pomorzu Zachodnim, większość z nich była narodowości niemieckiej
- Krajowy Zakład Psychiatryczny w Świeciu (Gau Danzig – Westpreussen), od połowy października do listopada w pobliskich lasach mniszkowskich rozstrzelano 1350 pacjentów
- Szpital psychiatryczny w Kocborowie (Gau Danzig – Westpreussen) od 29 listopada do 20 grudnia w pobliskim Lesię Szpęgawskim rozstrzelano 2342 pacjentów
- Wojewódzki Szpital dla Nerwowo i Psychicznie Chorych w Dziekance k. Gniezna (Wartheland), od 7 grudnia 1939 do 12 stycznia zamordowano 1200 pacjentów, ofiary przeznaczone od egzekucji wskazywał dyrektor zakładu Wiktor Ratka, konsultant medyczny T4, czasem pielęgniarz Otto Reich, który przed zamordowaniem podawał zastrzyki uspokajające; do zabijania używano samochodu z komorą gazową; ogólna liczba ofiar do czerwca 1941 to 2080 pacjentów
- Wojewódzki Komunalny Szpital Psychiatryczny w Chełmie Lubelskim (Generalna Gubernia), 12 stycznia 1940 440 pacjentów
- Wojewódzki Zakład Psychiatryczny w Kościanie (Wartheland), między 15 a 22 stycznia 1940 wywieziono do lasu pod pobliskimi Jarogniewicami odurzonych morfiną 534 chorych, tam ich zabito w samochodowych komorach gazowych i pogrzebano w zbiorowych mogiłach. Potem od 9 lutego do połowy marca przywieziono z Rzeszy i zamordowano kolejnych 2750 chorych Niemców i Żydów, łączna liczba ofiar to 3334 ludzi. W tym przypadku aby ukryyć ślady zbrodni stworzono fikcyjne mogiły pokazywane potem rodzonom ofiar.
- Wojewódzki Szpital dla Psychicznie i Nerwowo Chorych w Gostyninie (Wartheland), od 3 lutego do 9 lipca 1940 107
- Szpital psychiatryczny w Kochanówce k. Łodzi (Wartheland), od 13 do 15 marca 1940 wywieziono do lasów i zagazowano w samochodowych komorach gazowych 500 chorych, druga egzekucja odbyła się 27-28 marca, trzecia seria trwała od lipca do sierpnia 1940, łączna liczna ofiar: 692 ludzi
- Schronisko dla umysłowo chorych gminy żydowskiej w Łodzi, (Wartheland) od 17 marca 1940 do grudnia 1942 284
- Publiczny Szpital Psychiatryczny w Warcie k. Sieradza (Wartheland) od 2 do 4 kwietnia 1940 w samochodwej komorze gazowej zamordowano 499 pacjentów, 16 czerwca 1941 w nieznanym wywieziono 81 pacjentów, los ich jest nieznany
- Działdowo (Provinz Ostpreussen) od 21 maja do 8 czerwca 1940 ponad 1500
Idea zabijania dorosłych pacjentów psychiatrycznych z okupowanych terytoriów polskich przeniosła się na sąsiednie rejony Niemiec, prawdopodobnie dlatego, że partia i SS w tych rejonach dobrze znała sytuację w Polsce. Były też miejsca gdzie opiekowano się żołnierzami rannymi podczas kampani wrześniowej co zwiększyło zapotrzebowanie na łóżka szpitalne.
Gauleiter Pomorza (Provinz Pommern, obecnie Pomorze Zachodnie w Polsce) Franz Schwede-Coburg wysłał 1400 pacjentów z pięciu szpitali do nieujawnionych miejsc w Polsce gdzie zostali rostrzelani. Gauleiter Prus Wschodnich Erich Koch w tajemnicy zabił 1600 pacjentów. Ponad 8 tys Niemców zostało zabitych w tej początkowej fali morderstw prowadzonej przez lokalnych urzędników. Himmler wiedział o tym i relacjonował Hitlerowi.
Na początku października wszystkie szpitale domy opieki, domy spokojnej starości, i sanatoria zostały zmuszone do przedstawienia listy wszystkich pacjentów i pensjonariuszy którzy byli dłużej niż 5 lat, uznani za niepoczytalnych, nie byli "rasy aryjskiej", lub mieli zdiagnozowaną którąś z następująych chorób: schozofrenia, epilepsja, pląsawica Huntingtona, zaawansowany syfilis, demencja starcza, paraliż, encephalitis/zapalenie mózgu, lub mieli terminalne problemy neurologiczne. Wieilu doktorów i urzędnikow uznało, że może chodzić o wyszukanie pacjentów zdolnych do wciągnięcia do służby pracy i zdarzało się, że celowo wyolbrzmiali problemy zdrowotne podopiecznych. Jeśli jakas instytucja nie chciała współpracować przyjeżdzały ekipy lekarzy Akcji T4 lub nazistowskich studentów medycyny i sporządzały taką listę na miejscu, często w pośpiechu i byle jak. W 1940 wszyscy żydowscy pacjenci zostali usunięci z tych instytucji i zabici.
Wśród ofiar było wielu byłych żołnierzy WWI, którzy przebywali w szpitalach z powodu poważnych zaburzeń psychospołecznych ( psychosozialen).
Od kwietnia 1941 były to miejsca egzekucji wiezniów obozów koncentracyjnych - ok 20 tys ofiar.
Te same urządzenia były stosowane do zabijania chorych umysłowo pacjentóww i niezdolnych do pracy lub uznanych za niebezpiecznych więźniów obozów koncentracyjnych z Niemiec, Austrii i okupowanej Polski.