Nach seinem Eintritt in die SS war er in Thüringen stationiert und leistete seinen ersten Dienst in einem Konzentrationslager in Buchenwald – er diente dort als Koch und Ausbilder. Als der Zweite Weltkrieg ausbrach, wurde er dem Personal der Operation T4 zugeteilt, einem geheimen Programm zur Ausrottung psychisch Kranker und geistig Behinderter. Er arbeitete als Koch in mehreren Euthanasieanstalten in ganz Deutschland. Wie viele andere, die an der Operation T4 beteiligt waren, wurde er in das besetzte Polen geschickt, um an der Vernichtung von Juden teilzunehmen.
Kurt Franz’ erster Einsatzort war das Vernichtungslager Belzec. In Anerkennung seiner Verdienste bei der Durchführung der Operation “Reinhardt” schickte Christian Wirth, der Chefinspektor aller an der Operation beteiligten Vernichtungslager, Franz nach Treblinka, wo er stellvertretender Kommandant wurde.
Im Lager war Kurt Franz für die Überwachung der Arbeitsjuden zuständig, d. h. der jüdischen Häftlinge, die vorübergehend gerettet wurden und im Lager arbeiteten. Die Häftlinge gaben ihm wegen seiner Schönheit und Eleganz den Spitznamen “Puppe”. Vor allem aber wurde Franz als Sadist beschrieben, der Häftlinge oft persönlich folterte und ermordete. Es bereitete ihm großes Vergnügen, nackte Häftlinge auszupeitschen oder Inspektionen durchzuführen, bei denen er entschied, ob eine Person arbeitsfähig war oder nicht und somit in die Gaskammer geschickt werden sollte. Augenzeugen, die das Lager Treblinka überlebten, sagten aus, dass Franz persönlich Häftlinge hinrichtete und “Schießwettbewerbe” veranstaltete. Um Juden zu misshandeln, trainierte er seinen Hund darauf, Häftlinge auf Kommando anzugreifen. Interessanterweise behaupteten die Überlebenden in ihren Erinnerungen, dass der Hund Barry nur in Gegenwart seines Besitzers aggressiv war, während der Hund sich ohne ihn streicheln ließ und sogar mit den Häftlingen spielte.
Während des Häftlingsaufstandes in Treblinka war Kurt Franz nicht im Lager. Sein Vorgesetzter wurde versetzt, während das Lager liquidiert werden sollte. Diese Aufgabe wurde Franz übertragen. Unter seiner Aufsicht bauten die Häftlinge den Zaun und die Gebäude ab, schütteten die Massengräber zu und errichteten auf dem Lagergelände einen Bauernhof. Kurt Franz nahm später an der Hinrichtung der letzten Treblinka-Häftlinge teil.
In den letzten Kriegsmonaten geriet er in amerikanische Gefangenschaft, wurde aber nicht anerkannt. Nach seiner Freilassung kehrte er in seine Heimatstadt Düsseldorf zurück, wo er als Hilfsarbeiter und Koch arbeitete. 1959 wurde er verhaftet, als Deutschland die Verbrechen in Treblinka untersuchte. Bei seiner Festnahme wurde in seiner Wohnung ein Album mit dem Titel “Schöne Zeiten” gefunden, das Fotos enthielt, die er in Treblinka aufgenommen hatte.
Bei seinem Prozess in den Jahren 1964-1965 wurde er des Mordes an mindestens 139 Menschen und der Mittäterschaft am Holocaust für schuldig befunden. Er wurde zu einer lebenslangen Freiheitsstrafe verurteilt. Aufgrund seines Gesundheitszustandes wurde er jedoch 1993 entlassen. Er starb 1998 in einem Altersheim.