Trong ngày đầu tiên, thí nghiệm diễn ra khá bình thường, cả quản giáo và tù nhân đều không thực sự nghiêm túc. Sáng ngày thứ hai, các tù nhân ở Phòng giam 1 dùng giường chặn cửa buồng và cởi mũ, không chịu ra ngoài và tuân thủ các mệnh lệnh của quản giáo. Các quản giáo khác tình nguyện làm thêm giờ nhằm hỗ trợ khuất phục cuộc nổi loạn, và tấn công các tù nhân bằng bình cứu hỏa mà không có sự giám sát của các thành viên nhóm nghiên cứu. Những quản giáo này sau đó lột trần những người nổi loạn, đưa giường của họ ra ngoài và lăng nhục họ. Nhận thấy rằng ba quản giáo mỗi ca khó kiểm soát được chín tù nhân, một người trong nhóm quản giáo đã đề nghị sử dụng chiến thuật tâm lý: thiết lập một "phòng giam đặc quyền". Những tù nhân "ngoan ngoãn" sẽ được mặc quần áo và ngủ trên giường, cũng như khẩu phần tốt hơn, bàn chải và kem đánh răng. Các tù nhân được đặc cách đã từ chối vì tôn trọng bạn tù.

Sau 35 giờ, một tù nhân bắt đầu “phát điên”. Zimbardo kể lại: “Sau đó, #8612 như phát điên lên, la hét, chửi bới, giận dữ đến mức mất kiểm soát. Phải mất khá nhiều thời gian, chúng tôi mới tin rằng cậu ấy thực sự đau khổ đến mức chúng tôi phải thả anh ấy ra."

Các quản giáo bắt tù nhân nhắc lại số tù của họ[17] để củng cố ý niệm rằng đây là danh tính mới, sau đó sử dụng chúng để quấy rối các tù nhân, ví dụ như bắt tù nhân chống đẩy nếu đọc sai số. Điều kiện vệ sinh vốn đã suy giảm nhanh chóng lại càng trở nên trầm trọng hơn khi các quản giáo chỉ cho phép một số tù nhân đi tiểu hoặc đại tiện trong một cái xô đặt trong phòng giam của họ. Nhằm trừng phạt, các quản giáo cũng không cho phép những người này dọn sạch xô. Trong tù, nệm là một vật quý, vì vậy một hình phạt khác đã được đưa ra: tịch thu nệm, khiến các tù nhân phải ngủ trên sàn bê tông. Ngoài ra, một số tù nhân cũng bị lột trần nhằm hạ nhục. Vài quản giáo mỗi lúc một trở nên tàn nhẫn hơn: nhóm thí nghiệm ghi chép lại rằng khoảng một phần ba số quản giáo thực sự có khuynh hướng bạo dâm. Hầu hết các quản giáo đều tỏ ra khó chịu khi cuộc thử nghiệm bị ngưng lại chỉ sau sáu ngày.

Zimbardo cũng đã đề cập đến việc chính ông bị cuốn vào thí nghiệm. Trong ngày thứ tư, một số quản giáo nói rằng họ nghe được một tin đồn rằng tù nhân được thả sẽ trở về với bạn bè và giải thoát cho những tù nhân còn lại, nên ông và các quản giáo đã tháo rời nhà tù, rồi chuyển nó lên một tầng khác của tòa nhà. Sau đó ông ngồi dưới hầm chờ người tù được thả kia, định nói rằng thí nghiệm đã kết thúc nếu anh ta quay lại. Vậy nhưng người tù được thả đã không bao giờ trở lại, và nhà tù được xây dựng lại dưới tầng hầm.

Zimbardo lập luận rằng các tù nhân đã nội tâm hóa vai trò của họ, vì một số người đã tuyên bố rằng sẽ chấp nhận "đặc xá" ngay cả khi không còn được trả lương. Thực tế là, họ có thể rời đi mà không phải chờ đợi thêm để đợi chấp thuận hoặc từ chối như khi yêu cầu đặc xá.[18] Ông cũng nói rằng dù không nhận được tiền, và do đó không còn lý do gì để tiếp tục tham gia thử nghiệm, nhưng họ vẫn làm vậy, bởi vì họ đã nội tâm hóa danh tính tù nhân.

Tù nhân số 416, một tù nhân dự trữ mới được nhận vào, bày tỏ lo lắng về cách hành xử các tù nhân khác. Các lính canh phản ứng với nhiều lạm dụng hơn. Khi anh từ chối ăn xúc xích trong khẩu phần vì đang tuyệt thực, quản giáo đã giam anh vào "phòng biệt giam" - một tủ khóa đóng kín: "sau đó các quản giáo đã ra lệnh cho những tù nhân khác liên tục đấm vào cửa và mắng chửi 416".[19] Các quản giáo cũng nói rằng anh sẽ chỉ được thả ra khỏi phòng biệt giam khi có tù nhân khác chỉ ngủ trên đệm mà không dùng chăn. Chỉ có một tù nhân duy nhất chấp nhận điều này.

Zimbardo đã hủy bỏ thí nghiệm sớm khi Christina Maslach, một sinh viên cao học ngành tâm lý học, bạn gái ông khi đó (sau này là vợ ông),[20] phản đối các điều kiện của nhà tù khi cô nghe miêu tả thí nghiệm để tiến hành phỏng vấn. Zimbardo lưu ý rằng, trong số hơn 50 người đã quan sát thí nghiệm, Maslach là người duy nhất nghi ngờ tính đạo đức của nó. Chỉ sau sáu ngày, thí nghiệm đã bị ngừng.[18]