Заключённые должны были одеваться только в намеренно плохо подобранные миткалевые халаты, без нижнего белья, и резиновые шлёпанцы. Зимбардо утверждал, что такая одежда заставит их принять «непривычную осанку тела» и они будут испытывать дискомфорт, что будет способствовать их дезориентации. Их называли только по номерам вместо имён. Эти номера были пришиты к их униформе; от заключённых требовали надевать на голову туго сидевшие колготки, чтобы изобразить бритые головы новобранцев, проходящих начальную военную подготовку. Вдобавок каждый из них носил на лодыжке небольшую цепочку — как постоянное напоминание о своём статусе заключённого.
За день до эксперимента с охранниками провели краткий инструктаж, заключавшийся в запрете на любое физическое насилие. Им вменили в обязанность совершать в произвольном режиме обход тюрьмы.
Зимбардо на заседании сделал следующее заявление для охранников: «Создайте у заключённых чувство тоски, чувство страха, ощущение произвола и того, что их жизнь полностью контролируется нами, системой, вами, мной и у них нет никакого личного пространства… Мы будем различными способами лишать их индивидуальности. Всё это в совокупности создаст у них чувство бессилия. Значит, в этой ситуации у нас будет вся власть, а у них — никакой».
Участников, выбранных на роли заключённых, обязали ждать дома «призыва» для участия в эксперименте. Безо всякого предупреждения их «обвинили» в вооружённом ограблении, и они были арестованы полицейским департаментом Пало Альто, который участвовал в эксперименте на этом этапе.
Заключённые прошли полную процедуру полицейского осмотра, включая снятие отпечатков пальцев, фотографирование и зачитывание прав. Привезя в условную тюрьму, их осмотрели, приказав раздеться догола, «очистили от вшей» и присвоили номера.
Эксперимент быстро вышел из-под контроля. Охранники применяли садистские методы и оскорбления в отношении заключённых, и к концу у многих из них наблюдалось сильное эмоциональное расстройство.
В тот же день заключённые, которых называли только по номерам и с которыми обращались очень жёстко, устроили бунт и забаррикадировались в камерах.
Надзиратели расценили такое поведение как вызов своему авторитету, пресекли акцию протеста и стали насаждать свою власть.
«Внезапно динамика полностью изменилась. Они поверили, что имеют дело с опасными заключёнными, и на этом этапе всё это перестало быть экспериментом», — вспоминает Зимбардо.
Охранники добровольно вышли на сверхурочную работу и без вмешательства исследователей стали подавлять мятеж, используя против заключённых огнетушители. После этого инцидента охранники пытались разделять заключённых и стравливать их друг с другом, выбрав «хороший» и «плохой» корпусы, и заставляли заключённых думать, что в их рядах есть «информаторы». Эти меры возымели значительный эффект, и в дальнейшем возмущений крупного масштаба не было. Согласно консультантам Зимбардо (бывшим заключённым), эта тактика была подобна используемой в настоящих американских тюрьмах.
Подсчёты заключённых, которые изначально были задуманы для того, чтобы помочь им привыкнуть к идентификационным номерам, превратились в часовые испытания, в ходе которых охранники изводили заключённых и подвергали физическим наказаниям, в частности, заставляли подолгу совершать физические упражнения.
Узников стали унижать, раздевать догола, надевать им на головы мешки.
«Самой эффективной тактикой было лишение сна, а это известный пыточный приём, — говорит один из „заключённых“ Клэй Рамси. — Я просто не мог выполнить те физические упражнения, которых от меня требовали. И я считал, что всем этим управляют люди, на самом деле лишённые рационального восприятия. Так что я начал отказываться от пищи».
В результате Рамси поместили в кладовку уборщика, служившую одиночной камерой. Из-за голодовки также наказали и других заключённых. Ситуация стала очень напряжённой.
Дэйв Эшлеман вспоминает, что эксперимент очень быстро вышел из-под контроля.
«Я постоянно пытался понять, где же предел, то есть дойти до точки, когда они меня остановят и скажут: „Всё, с меня достаточно, это всего лишь эксперимент“. Но, мне кажется, этого так и не произошло», — говорит он.
Тюрьма быстро стала грязной и мрачной. Право помыться стало привилегией, в которой могли отказать, что часто и делали. Некоторых заключённых заставляли чистить туалеты голыми руками. Из «плохой» камеры убрали матрасы, и заключённым пришлось спать на голом бетонном полу. В наказание часто отказывали в еде.
Сам Зимбардо говорит о своей растущей погружённости в эксперимент, которым он руководил и в котором активно участвовал. На четвёртый день, услышав о заговоре с целью побега, он и охранники попытались целиком перенести эксперимент в настоящий неиспользуемый тюремный корпус местной полиции как в более «надёжный». Полицейский департамент ему отказал, ссылаясь на соображения безопасности, и, как говорит Зимбардо, он был зол и раздосадован из-за отсутствия сотрудничества между его и полицейской системой исполнения наказаний.