Stamtąd 20 czerwca zostali przeniesieni do niemieckiego nazistowskiego obozu koncentracyjnego Auschwitz-Birkenau wraz z drugim transportem więźniów od czasu jego utworzenia. Piechowski otrzymał numer obozowy 918. Uczestniczył w apelu, podczas którego o. Maksymilian Kolbe ofiarował swoje życie za życie Franciszka GajowniczkaByłem numerem... świadectwa z Auschwitz, oprac. Kazimierz Piechowski, Wydawnictwo Sióstr Loretanek, Warszawa 2003, . (Zawiera: Byłem numerem 918 / Kazimierz Piechowski. Byłam numerem 45887 / Eugenia Bożena Kaczyńska. Byłem numerem 1055 / Michał Ziółkowski)..
Ucieczka z Auschwitz-Birkenau mały|240px|Steyr 220 Obawiając się śmierci, po dwóch latach zdecydował się na ucieczkę z obozu. Ucieczka rozpoczęła się 20 czerwca 1942. Kazimierz Piechowski wraz z trzema innymi więźniami: por. AK Stanisławem Jasterem, mechanikiem Eugeniuszem Benderą i księdzem Józefem Lempartem z Wadowic włamali się do magazynu mundurów i broni, wykradli samochód esesmański Steyr 220 i uzbrojeni wyjechali nim przez punkt kontrolny tzw. dużego łańcucha straży wokół terenu obozowego. Piechowski, przebrany w mundur oficera nie posiadał żadnych dokumentów, a ucieczkę umożliwiła mu biegła znajomość języka niemieckiego, wyniesiona z domu rodzinnego.