El 4 de agosto de 1944, una comisión de agentes de la Gestapo al mando del SS Oberscharführer Karl Silberbauer detienen a todos los ocupantes y son llevados a diferentes campos de concentración.
Después de permanecer durante un tiempo en los campos de concentración de Westerbork en Países Bajos y Auschwitz en Polonia, Ana y su hermana mayor, Margot, fueron deportadas a Bergen-Belsen, donde ambas murieron durante una epidemia de tifus entre finales de febrero y mediados de marzo de 1945 (el tifus fue causado por la extrema falta de higiene en el campo de concentración). Edith Holländer (madre de Margot y Ana) muere de inanición en el campo de concentración de Auschwitz-Birkenau. Hermann Van Pels (uno de los ocho escondidos) fue enviado el 6 de septiembre de 1944 a las cámaras de gas de Auschwitz, donde muere semanas más tarde. Su esposa, Auguste Van Pels, muere a mediados de abril de 1945 en el campo de concentración de Theresienstadt. Peter Van Pels muere el 5 de mayo de 1945, tres días antes de la liberación. En cuanto a Fritz Pfeffer, murió en el campo de concentración de Neuengamme, el 20 de diciembre de 1944.
Su padre, Otto Frank, fue el único de los escondidos que sobrevivió a los campos de concentración. Cuando regresó a Ámsterdam, Miep Gies, una de las personas que les había ayudado durante su estancia en el anexo, le entregó el diario contenido en cinco libros y un cúmulo de hojas sueltas que su hija había escrito mientras estaban escondidos. En 1947 según el deseo de Ana, su padre decide publicar el diario y, desde entonces, se ha convertido en uno de los libros más leídos en todo el mundo.
El diario se publica por primera vez bajo el título Het Achterhuis (la casa de atrás) en Ámsterdam, Países Bajos, en 1947. En abril de 1955 se publica la primera traducción al español con el título Las habitaciones de atrás. Ediciones posteriores en español suelen llevar títulos como Diario de Ana Frank o El diario de Ana Frank.
En 1959, el Diario fue llevado al cine y en Estados Unidos adaptado como una serie de televisión en 1967.
Tras el fallecimiento de Otto Frank en 1980, éste legó los escritos al Instituto Neerlandés para la Documentación de la Guerra. El Fondo Ana Frank (Suiza) es el heredero de los derechos de autor de los textos. En 1998 se publicaron cinco páginas más desconocidas del citado diario.