Rapporten visar på vittnesmål om bland annat systematiska mord, våldtäkter och bränder.
Över 120 människor i den muslimska minoritetsgruppen rohingya har intervjuats, och 30 biståndsarbetare, medicinsk personal, journalister och bangladeshiska tjänstemän. Flera av vittnesmålen har kunnat bekräftas genom analys av bilder och videor.
Dokumenterade brott
Amnesty har dokumenterat sex typer av brott mot mänskligheten i Rakhine de senaste veckorna: mord, tvångsfördrivning, tortyr, våldtäkt och andra former av sexuellt våld, förföljelse samt andra omänskliga handlingar som att hindra tillgången till mat.
De militära insatserna har kommit efter att den militanta rohingyaorganisationen Arsa (Arakan Rohingya Salvation Army), bland annat attackerat polisposteringar i augusti, och över 530000 personer har flytt till grannlandet Bangladesh från våldet i delstaten Rakhine i Burma.
"Första steget"
"Burmesiska säkerhetsstyrkor har inlett en hämndaktion mot hela rohingyafolket i norra Rakhine i ett uppenbart försök att driva ut dem ur landet för gott. Grymheterna som begås fortsätter att förvärra regionens värsta flyktingkris på flera årtionden", säger Tirana Hassan vid Amnesty International, som varit på plats vid gränsen, i ett pressmeddelande.
Ögonvittnen har pekat ut tre specifika enheter som ansvariga för de värsta övergreppen.
"Att avslöja de här fruktansvärda brotten är första steget för att uppnå rättvisa. De ansvariga måste ställas till svars och straffas. Burmas militär ska inte komma undan ännu med ännu en hycklande 'internutredning'", säger Tirana Hassan.
Fakta: Rohingyafolket
Rohingyer är en muslimsk folkgrupp från delstaten Rakhine i västra Burma. Enligt historiska källor har muslimer bott i nuvarande Rakhine sedan 1400-talet. Delar av dagens rohingyer invandrade också från nuvarande Bangladesh under tidigt 1800-tal, då kolonialmakten Storbritannien uppmuntrade till arbetsmigration.
Under andra världskriget beväpnade Storbritannien rohingyer för att använda som en buffert mot japanska invasionsstyrkor. Blodiga strider mellan rohingyamiliser och rakhiner lojala mot Japan ökade de etniska spänningarna i regionen.
1982 fråntogs rohingyerna sin status som burmesiska medborgare. Från officiellt håll betraktas folkgruppen sedan dess som illegala invandrare från Bangladesh.
Folkgruppen tros uppgå till 1,5 miljoner–2 miljoner människor. Omkring 900 000 av dessa vistas i dag i Bangladesh dit de flytt i olika omgångar sedan 1960-talet.