Jak wspominał członek ŻOB Kazik Ratajzer, początkowo świadomość tego, co się działo z transportami wyruszającymi z Umschlagplatz do Treblinki była w getcie niewielka. „Większość ludzi w getcie sądziła, że każdy opór doprowadzi do całkowitej likwidacji getta. Długo nie wierzyli, że Niemcy postanowili wymordować żydostwo w Polsce czy nawet w Europie. I dlatego oni uważali, że podziemna działalność ściągnie na nas klęskę. Zmiana następowała z czasem” – mówił Ratajzer w rozmowie z Anną Grupińską, autorką książki „Ciągle po kole. Rozmowy z żołnierzami getta warszawskiego”.
28 lipca członkowie przedwojennych młodzieżowych organizacji żydowskich: Ha-Szomer ha-Cair, Dror He-Chaluc i Związku Młodzieży Hebrajskiej - Akiba zawiązali Żydowską Organizację Bojową (ŻOB). Jej założycielami byli m.in. Icchak Cukierman, Cywia Lubetkin, Mordechaj Tanenbaum i Josef Kapłan.
Pierwszym celem działania żobowców było zdobycie broni i nawiązanie kontaktów z polskim podziemiem. Funkcję pośrednika między „stroną aryjską” a gettem pełnił Arie Wilner. W murach zamkniętej dzielnicy żydowskiej prowadzono akcję informowania o losie Żydów zgładzonych w Treblince, wzywano do godnej śmierci i głoszono potrzebę rozprawienia się z żydowskimi kolaborantami. Pierwszą taką próbą był nieudany zamach na komendanta Żydowskiej Służby Porządkowej Józefa Szeryńskiego.
15 października 1942 r. tzw. pierwszą ŻOB rozszerzono o członków partii: Bund, Poalej Syjon, Organizacji Syjonistycznej oraz PPR. Utworzono Żydowski Komitet Narodowy (ŻKN), który sprawował polityczne zwierzchnictwo nad ŻOB. Zadaniem ŻKN było reprezentowanie całej ludności żydowskiej m.in. w rozmowach z Armią Krajową.
Do ŻKN akcesu nie zgłosił Bund, jednak niedługo później partia ta zgodziła się na współpracę z nowo utworzoną Żydowską Komisją Koordynacyjną (ŻKK), która odpowiadała za kierunki działań ŻOB.
Komendantem ŻOB został Mordechaj Anielewicz. Czołowymi postaciami w organizacji byli m.in. Marek Edelman, Icchak Cukierman, Hersz Berliński i Michał Rosenfeld.
W skład ŻOB wchodziło ok. 500-600 osób (w tym współpracownicy i osoby odpowiedzialne za łączność). Według Edelmana tylko 220 z nich stanowili bojownicy.
Głównym celem organizacji było stawianie oporu Niemcom w czasie kolejnych wysiedleń Żydów z getta. Równocześnie kontynuowano akcję likwidowania zdrajców współpracujących z okupantem. Jesienią 1942 r. zastrzelono Jakuba Lejkina, komendanta policji żydowskiej, który słynął z okrucieństwa wobec Żydów oraz Izraela Fuersta, działacza warszawskiego Judenratu. Poza tym prowadzono m.in. akcję podpalania szopów, czyli żydowskich warsztatów produkujących na rzecz Wehrmachtu.
Emisariusze ŻOB organizowali konspirację także w innych gettach okupowanej Polski, m.in. w Krakowie, Częstochowie, Sosnowcu i Będzinie.
Do pierwszego wystąpienia zbrojnego w getcie przeciw Niemcom doszło 18 stycznia 1943 r., kiedy wkroczyły do niego oddziały niemieckie mające deportować do Treblinki 8 tys. Żydów. Tym razem jednak Niemcy napotkali zbrojny opór członków ŻOB, co odbiło się szerokim echem wśród mieszkańców dzielnicy zamkniętej. „Żydzi. Okupant przystępuje do drugiego aktu naszej zagłady. Nie idźcie bezwolnie na śmierć. Brońcie się (...) W walce macie możliwość ratunku. Walczcie” – wzywała ulotka rozsyłana wówczas przez członków ŻOB.
Po zbrojnym oporze ze stycznia 1943 r. wzrósł prestiż ŻOB po „stronie aryjskiej”. Skutkowało to m.in. przerzucaniem przez członków polskiego podziemia za mury getta większej ilości broni, amunicji oraz materiałów wybuchowych.
Walki w getcie wybuchły na nowo rankiem 19 kwietnia 1943 r., kiedy 850 żołnierzy Waffen-SS uzbrojonych w karabiny maszynowe, miotacze płomieni, działka, wozy pancerne i czołgi wkroczyło na teren getta bramą od strony ul. Nalewki. Zostali oni zaatakowani przez żydowskich powstańców, którzy w pierwszym starciu odnieśli sukces. Po południu tego samego dnia, liczniejsze i lepiej uzbrojone oddziały niemieckie ponownie wkroczyły na teren getta. Dowodził nimi gen. SS Juergen Stroop.
Problemem żydowskich powstańców wciąż był niedostatek broni. "Nie marzyliśmy o polskich czy angielskich komandosach, którzy przychodzą nam z pomocą. Śniła nam się broń” – wspominał Edelman. („Getto walczy”)
Obok ŻOB w powstaniu w getcie walczyli także bojownicy Żydowskiego Związku Wojskowego (ŻZW), organizacji konspiracyjnej, której członkowie wywodzili się z przedwojennego żydowskiego ruchu narodowego, Betaru. Podczas walk z Niemcami poległo większość członków ŻZW.
Podczas powstania getto warszawskie zostało zrównane z ziemią. Według raportów gen. Stroopa od 20 kwietnia do 16 maja 1943 r. w wykrytych i zlikwidowanych bunkrach znajdowało się ponad 56 tys. Żydów. Około 6 tys. zginęło na miejscu w walce, na skutek pożarów czy zaczadzenia. 7 tys. Żydów naziści zamordowali na terenie getta, tyle samo wysłano do Treblinki. Pozostała grupa ok. 36 tys. została wysłana do innych obozów, przede wszystkim do KL Auschwitz i Majdanka.
Spośród żołnierzy ŻOB powstanie w getcie przeżyło kilkudziesięciu. Większość z nich jednak nie doczekała końca wojny, zginęli walcząc w oddziałach partyzanckich, w Powstaniu Warszawskim lub zostali wydani Niemcom. Wojnę przeżyło tylko kilku, w tym dwaj członkowie dowództwa ŻOB - Cukierman i Edelman. „10 maja o godzinie 10 rano przed właz na ulicy Prostej, róg Twardej zajeżdżają dwa ciężarowe samochody. W biały dzień, bez żadnej prawie obstawy (...) – otwiera się klapa włazu i jeden po drugim, na oczach zdumionego tłumu wychodzą z czarnej jamy Żydzi z bronią w ręku. (...) Nie wszyscy zdążą się wydostać” – wspominał wydostanie się z kanałów Edelman. („Getto walczy”)
Zmarły w 2009 r. przywódca ŻOB mówił po latach, że głównym celem powstańców była obrona takich ideałów jak godność i człowieczeństwo. „To jest straszna rzecz, kiedy się idzie tak spokojnie na śmierć. To jest znacznie trudniejsze od strzelania. Przecież o wiele łatwiej się umiera strzelając, o wiele łatwiej było umierać nam niż człowiekowi, który idzie do wagonu, a potem jedzie wagonem, a potem kopie sobie dół, a potem rozbiera się do naga (...). Wiedzieliśmy, że trzeba umierać publicznie na oczach świata (...). Wszystko, co nastąpiło (...) 19 kwietnia 1943 roku – było przecież tęsknotą za pięknym umieraniem” – tłumaczył Edelman w rozmowach z Hanną Krall. („Zdążyć przed Panem Bogiem”)