Eingerichtet wurde die Treuhand noch unter der SED-Regierung von Hans Modrow. Im Zuge der Verhandlungen zur Währungs-, Wirtschafts- und Sozialunion im Frühjahr 1990 rückte sie in den Fokus der deutsch-deutschen Verhandlungen. Die Volkskammer der DDR verabschiedete am Abend des 17. Juni 1990 nach heftigen parlamentarischen Debatten das „Gesetz zur Privatisierung und Reorganisation des volkseigenen Vermögens“.
Als die Treuhandanstalt Mitte 1990 mit ihrer Arbeit begann, waren ihr über 8.000 Betriebe und deren gut vier Millionen Beschäftigte sowie rund sechzig Prozent der Fläche der DDR unterstellt. Der Umbau der Plan- zur Marktwirtschaft sollte durch Privatisierung, also den Verkauf der Staatsbetriebe an private Investoren, geschehen. Hierdurch wollte man auch die unternehmerische Tätigkeit des Staates so rasch und so weit wie möglich verringern. Gleichzeitig hoffte man, auf diese Weise die marode DDR-Wirtschaft insgesamt zu modernisieren und mit den Erlösen aus den Privatisierungen die Kosten der Einheit abzudecken.
Die Treuhand unterstand als unmittelbare Bundesbehörde der „Rechts- und Fachaufsicht“ des Bundesfinanzministeriums, praktisch arbeitete sie aber als eigenständige, unternehmerisch ausgerichtete „Agentur“. Geführt wurde sie ab Mitte 1990 von einem Vorstand. Dieser setzte sich aus der Präsidentschaft und den Direktoren der verschiedenen Unternehmensbereiche zusammen. Der Vorstand wurde durch den Verwaltungsrat berufen, der aus Vertretern des Bundes, den Regierungschefs der ostdeutschen Bundesländer und Berlins, Gewerkschaftsvertretern und Managern großer Finanz- und Industrieunternehmen bestand. Der sogenannte Leitungsausschuss, der sich aus Wirtschaftsprüfern, Unternehmensberatern und Experten des Bundesfinanzministeriums zusammensetzte, war ein Expertengremium, welches die Überlebensfähigkeit und Kreditwürdigkeit der Betriebe beurteilte und mit seinen Empfehlungen den Treuhand-Vorstand in seinen Entscheidungen beriet.
Bis zum Ende des Jahres 1994 hatte die Treuhand nach viereinhalbjähriger Tätigkeit fristgemäß das Hauptgeschäft ihrer Privatisierung abgeschlossen. Insgesamt privatisierte sie mehr als zwölftausend Unternehmen und Unternehmensteile in den neuen Bundesländern. Hinzuzurechnen sind zudem über viertausend Rückgaben von Unternehmen an Alteigentümer, die in der DDR enteignet worden waren (sog. Reprivatisierungen), etwa fünfzigtausend Liegenschaftsverkäufe sowie eine fünfstellige Zahl an kleineren Privatisierungen – vor allem von Geschäften aus der früheren „Handelsorganisation“ der DDR.
Darüber hinaus hatte der Wirtschaftsumbau weitreichende sozioökonomische Folgen: Zwei Drittel aller ostdeutschen Arbeitnehmer der DDR-Industrie verloren im Laufe der frühen 1990er-Jahre ihre Beschäftigung. Über 3700 Betriebe wurden stillgelegt. Von den anfangs über vier Millionen Arbeitsplätzen unter Aufsicht der Treuhand bestanden Ende 1994 nur noch eineinhalb Millionen.
Entgegen den ursprünglich kalkulierten Gewinnen verzeichnete die Treuhand zum Abschluss ihrer Tätigkeit ein Defizit von mehr als 330 Milliarden D-Mark. Davon gingen mehr als 120 Milliarden D-Mark auf die Tilgung von Altkrediten sowie auf Kosten für ökologische Sanierungen zurück. Diese Schulden und anderen Verbindlichkeiten wurden im sogenannten „Erblastentilgungsfonds“ zusammengefasst, der Ende des Jahres 2015 aufgelöst wurde. Ab dem 1. Januar 1995 übernahmen einzelne private Tochtergesellschaften sowie die Bundesanstalt für vereinigungsbedingte Sonderaufgaben die Tätigkeiten der Treuhand.
Das Vorgehen der Treuhandanstalt sowie ihre Verantwortung für den Strukturwandel in Ostdeutschland werden bis heute kontrovers diskutiert. Ihre Befürworter argumentieren, das Vorgehen sei angesichts der maroden DDR-Wirtschaft und der politischen Forderungen nach einer schnellen Währungs- und Wirtschaftsunion alternativlos und insgesamt auch erfolgreich gewesen. Kritiker betonen demgegenüber, die Treuhand habe bei ihrem Vorgehen zu wenig auf die soziokulturellen Strukturen in Ostdeutschland Rücksicht genommen, zahlreiche Betriebe zugunsten westdeutscher Konkurrenz abgewickelt, die industrielle Basis der ostdeutschen Wirtschaft auf Jahre unterminiert und letztlich auch das Vertrauen der Ostdeutschen in die soziale Marktwirtschaft beschädigt. Dass die Arbeit der Treuhand von zahlreichen Konflikten und Skandalen begleitet wurde, hat ihrem Image zusätzlichen Schaden zugefügt. Mitte der Neunzigerjahre war das Agieren der Treuhand daher Gegenstand mehrerer Untersuchungsausschüsse des Bundestages.