1944 Levi junta-se ao Partido de Ação Clandestina, militantes anti-fascistas. É preso em fevereiro, primeiro no campo de concentração em Fossoli di Carpi. Mais tarde, foi transferido para Auschwitz.

"A viagem de Fossoli para Auschwitz durou exatamente quatro dias; e foi muito penosa, sobretudo por causa do frio, que era tão intenso, especialmente na madrugada. [...] Outro tormento era a sede, que só podia ser aplacada com a neve recolhida na única parada do dia, quando o comboio se detinha em territorio neutro e os viajantes eram autorizados a descer dos vagões, sob a rigorosíssima vigilância de numeroso soldados, com a metralhadora sempre apontada, prontos a abrir fogo contra qualquer um que fizesse menção de se afastar do trem [...]."

1947 Casa-se com Lúcia Morpurgo e inicia seu trabalho como químico de vernizes em uma fábrica chamada Siva, em Turim. Até 1975, atua em seus dois ofícios: químico e escritor. Quando se aposenta do trabalho na fábrica, continua se dedicando à escrita intensamente, publicando livros e contos.

1979 O livro A chave estrela é vencedor de Prêmio Strega, prestigiada premiação literária italiana.

1982 O livro Se não agora, quando? recebe o Prêmio literário Viareggio de narrativa e o Prêmio de literatoura fictícia Campiello.

1987 O Prêmio de literatura Antonio Feltrinelli é concedido a Primo Levi. Morre em sua casa, caindo de uma escada. Uma polêmica sobre o assunto persiste até hoje: não se sabe se teria se suicidado ou morrido por acidente.

2006 Seu livro A tabela periódica é premiado pela Royal Institution of Great Britain como o melhor livro de ciência de todos os tempos. Concorreu com livros de Charles Darwin e Bertolt Brecht.