«Надзиратели» и «заключенные» должны были жить в стенах Стэнфордской окружной тюрьмы, которая находилась в подвальном помещении здания психологического факультета Стэнфордского университета. Условия в экспериментальной тюрьме были сознательно сделаны как можно более суровыми. В ней было три небольшие камеры (9 на 6 футов), по три заключенных в каждой. Как и в настоящей тюрьме, окна были забраны решетками, а помимо «надзирателей» там были еще «главный надзиратель, директор тюрьмы (Зимбардо), комиссия по досрочному освобождению и комитет по наказаниям». Все участники согласились участвовать в эксперименте, несмотря на то что им было сказано, что те, кто будет играть «заключенных», могут испытать большие неудобства и столкнуться с ущемлением некоторых своих основных прав во время заключения.
События, происходившие в экспериментальной тюрьме, оказались столь неприятными и потенциально столь опасными, что эксперимент пришлось прекратить уже через шесть дней после его начала. Уже через два дня в тюрьме вспыхнуло насилие и разгорелся бунт. «Заключенные» срывали с себя одежду и идентификационные номера, выкрикивали ругательства в адрес «надзирателей» и баррикадировались в своих камерах. «Надзиратели» жестоко подавили бунт с использованием огнетушителей, превратили права «заключенных» в «привилегии», настраивали «заключенных» друг против друга и систематически устраивали демонстрацию своей власти. У одного из «заключенных» уже через день после начала эксперимента проявились столь очевидные симптомы нервного расстройства (бессвязная речь, непроизвольные вскрики и плач), что его пришлось выпустить.
На третий день по тюрьме распространился слух о готовящемся массовом побеге. Это побудило «директора» и «надзирателей» принять разнообразные репрессивные и предупредительные меры. На четвертый день еще два «заключенных» были выпущены на свободу ввиду появления симптомов сильного эмоционального расстройства; третий «заключенный» был освобожден после того, как все его тело покрылось сыпью психосоматического характера. Со временем некоторые из «надзирателей», похоже, стали получать большое удовольствие от демонстрации власти и садистского поведения. Интересно, что применение силы, демонстрация власти и проявление насилия со стороны «надзирателей» с каждым днем постепенно усиливались, несмотря на то что сопротивление «заключенных» ослабевало, а потом почти и вовсе прекратилось. По ходу эксперимента «надзиратели» также стали все больше прибегать к косвенным проявлениям своей власти, например, постукивать дубинкой по руке или по предметам, ходить враскачку или с вызывающим видом. Наоборот, «заключенные» начали сутулиться и прятать глаза.
