V roce 1936 si Ilse vzala za muže Karla Kocha, velitele koncentračního tábora Esterwegen, kterému říkala Karli. V roce 1939 doprovázela svého manžela do koncentračního tábora Buchenwald, kde pracovala jako pomocnice SS. Brzy si získala pověst osoby s neomezenými sexuálními potřebami. O jejím sadismu nejlépe svědčí sbírka stínítek, rukavic a peněženek vyrobených z tetované kůže táborových vězňů, o jejichž popravách rozhodovala ona sama. Když upadl přísun vězňů, kteří se mohli chlubit nějakým tetováním, ujala se zdobení jejich kůže sama Ilse. Vysloužila si přezdívku čarodějnice z Buchenwaldu. Zatímco jejího manžela pověsila SS ( za zpronevěru a vraždu dvou vězňů ), Ilse pokračovala v práci v táboře až do jejího osvobození americkými jednotkami. Vůči personálu koncentračních táborů uplatňoval Heinrich Himmler pozoruhodný přístup.

Byl přesvědčen, že korupce je zhoubou SS a sadismus podrývá disciplínu. Zločinci nebo sadisté skutečně tvořili jen nepatrné procento táborového personálu. Je tragédií, že většinu těch, kteří se podíleli na krutostech a hrůzách režimu v koncentračních táborech, tvořili normální lidé, kteří podle svých slov dělali jen svoji práci. V roce 1947, kdy poprvé stanula před soudem, byla Ilse odsouzena za vraždu k doživotnímu trestu odnětí svobody. Generál Lucius Clay, který její případ přezkoumal, trest snížil na čtyři roky. Dne 17. října 1949 byla Ilse propouštěna z amerického vězení, znovu však byla zatčena a obviněna z vraždy. Senátní vyšetřovací výbor se v roce 1948 zabýval také jejími praktikami v táboře. Ilse byla znovu souzena v roce 1951 a znovu odsouzena na doživotí. Považovali ji za perverzní nymfomanku, posedlou démonem. Během svého věznění svedla jednoho amerického dozorce a měla s ním dítě. Oběsila se ve své cele ve věznici v Aibachu v září 1967.