Fritz Koch war gelernter Polizeibeamter und während des Zweiten Weltkrieges als „Sachbearbeiter“ im „Judenreferat IV B 4“ der nationalsozialistischen Besatzungsmacht in den Niederlanden in Den Haag eingesetzt. Er war seit 1937 Mitglied der NSDAP, war SS-Hauptscharführer und zuletzt SS-Sturmscharführer.
Das an die gleichnamige Eichmann-Behörde in Berlin angelehnte „Judenreferat“ war in den besetzten Niederlanden für die Deportation und Ermordung von über 100.000 Jüdinnen und Juden verantwortlich. Fritz Koch führte Verhöre und Verhaftungen durch, demütigte und misshandelte seine überwiegend jüdischen Opfer und traf in unzähligen Fällen die Entscheidung für die Deportation.
Mit dem Juden Friedrich Weinreb, den er selbst beschönigend als seinen „V-Mann“ bezeichnete, wirkte er kollaborativ zusammen. Er nötigte ihn, Verstecke von Untergetauchten zu verraten. So fuhr Koch in der Nacht vom 22. auf den 23. März 1943 nach entsprechendem Hinweis von Weinreb zu dem Versteck der Krankenschwester Mies Walbeehm in der Reinkenstraat 19 in Den Haag, um sämtliche dort untergetauchten Menschen nach Sobibor deportieren zu lassen.
Bei Kriegsende wurde Koch in den Niederlanden aufgegriffen und in Den Haag in dem Gefängnis inhaftiert, in welchem er zuvor seine Verhöre durchgeführt hatte. Er wurde am 28. Juni 1949 durch ein Sondergericht in Den Haag wegen Verbrechen gegen die Menschlichkeit zu zehn Jahren Haft verurteilt, von denen er sieben verbüßte.
In Deutschland wurde Koch nicht noch einmal strafrechtlich belangt. Es ist davon auszugehen, dass er – wie viele andere NS-Täter – von dem sogenannten Verjährungsskandal profitierte. Er wurde in dem Verfahren gegen seine Vorgesetzten, das 1967 vor dem Landgericht München II mit hohen Haftstrafen endete, lediglich als Zeuge vernommen. Er berief sich auf Erinnerungslücken und verteidigte sein Handeln damit, „Befehlsempfänger“ gewesen zu sein. Er stritt ab, von der Ermordung der Jüdinnen und Juden in den Konzentrationslagern im Osten gewusst zu haben.
Ohne dass er eine Entnazifizierung durchlaufen hatte, wurde er im Jahr 1953 wieder Beamter auf Lebenszeit und war bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1969 beim Polizeipräsidium Bochum tätig.