Schon das Lesen über das Experiment und seine Ergebnisse kann bleibende Schäden hinterlassen und das Vertrauen in die Menschheit tief erschüttern.

Der Versuchsaufbau lässt sich grob wie folgt beschreiben:
Der Proband erscheint am Versuchsstandort. Neben ihm befindet sich ein etwa 47-jähriger, freundlicher, leicht übergewichtiger Mann. Der Proband hält ihn für einen weiteren Teilnehmer des Experiments. Die Versuchsleiter erklären, dass es sich um eine Studie zum Lernen handelt, und tun so, als würden sie die Rollen zufällig zuteilen. Tatsächlich wird der wahre Proband in die Rolle des „Lehrers“ versetzt, während der 47-jährige Mann – der in Wirklichkeit ein Mitglied des Versuchsteams ist – die Rolle des „Lernenden“ erhält. Beide werden durch eine Trennwand voneinander getrennt.

Der Lehrer (also der echte Proband) stellt dem Lernenden Fragen zu bestimmten Wortpaaren. Bei jeder falschen Antwort muss er ihm einen Elektroschock verabreichen. Die Stärke des Schocks beginnt bei 15 Volt und erhöht sich mit jeder weiteren falschen Antwort um weitere 15 Volt. Um dem Lehrer zu zeigen, wie schmerzhaft ein Elektroschock sein kann, wird ihm zu Beginn ein Beispielschock von 40 Volt verabreicht.

Das Experiment beginnt:
Die ersten Fragen werden korrekt beantwortet. Der Lehrer kann die Antworten des Lernenden anhand von Lichtern auf seiner Konsole sehen, hat aber keinen direkten Sichtkontakt, sondern hört nur seine Stimme. Doch dann macht der Lernende seinen ersten Fehler, woraufhin der Lehrer ihn mit 75 Volt bestrafen muss. Tatsächlich gibt es jedoch keinen Stromschlag – der 47-jährige Mann ist ein Schauspieler –, doch der Proband glaubt, dass er ihm wirklich Schmerzen zufügt.

Zögert der Lehrer, die Spannung zu erhöhen, werden ihm die folgenden Anweisungen in dieser Reihenfolge gegeben:

1. „Bitte fahren Sie fort.“
2. „Das Experiment erfordert, dass Sie weitermachen.“
3. „Es ist äußerst wichtig für das Experiment, dass Sie fortfahren.“
4. „Sie haben keine andere Wahl, Sie müssen weitermachen.“

Der Lehrer drückt die 75-Volt-Taste, und der Lernende stößt ein „Ahh“ aus.
Bei 90 Volt ertönt erneut derselbe Laut.
Bei 105 Volt wird der Schmerzenslaut lauter.
Bei 120 Volt sagt der Lernende: „Es tut wirklich weh.“
Ab diesem Punkt beginnt der Lehrer möglicherweise zu zögern.
Bei 135 Volt hört man ein lautes Stöhnen.
Bei 150 Volt beginnt der Lernende zu schreien, fordert das Ende des Experiments und sagt, er habe eine Herzkrankheit.
Bei 165 Volt schreit er laut auf.
Bei 180 Volt ruft er verzweifelt, dass er den Schmerz nicht mehr aushält.
Bei 195 Volt schreit er ununterbrochen: „Lasst mich raus, mein Herz!“
Bei 210 Volt schreit er heftig: „Ich antworte nicht mehr, lasst mich in Ruhe!“
Bei 225, 240 und 255 Volt steigern sich seine Schreie weiter.
Bei 270 Volt beginnt er unter Schmerzen zu weinen.
Bei 285 Volt schreit er panisch.
Bei 300 Volt fleht er unter lautem Schreien darum, dass man aufhört.
Bei 315 Volt bettelt er mit letzter Kraft.
Bei 330 Volt schreit er ohne Unterbrechung, dass er nicht mehr kann und sein Herz kollabiere.

Trotz der erschütternden Situation setzen über 60 % der Teilnehmer die vermeintlichen Elektroschocks bis zur maximalen Spannung von 450 Volt fort – selbst wenn sie glaubten, dass sich auf der anderen Seite ein herzkranker Mensch befand. Sobald Menschen sich in einer Befehlshierarchie befinden und klare Anweisungen erhalten, hinterfragen nur wenige ihre Handlungen und verweigern den Gehorsam.