A fogolydilemma a játékelmélet legismertebb példája, szinte mindenki ismeri. A játék legismertebb verziója így szól:
Egy súlyos bűntény kapcsán két gyanúsítottat letartóztat a rendőrség. Mivel nem áll rendelkezésre elegendő bizonyíték a vádemeléshez, ezért elkülönítik őket egymástól és mindkettejüknek ugyanazt az ajánlatot teszik. Amennyiben az első fogoly vall és társa hallgat, akkor az előbbi büntetés nélkül elmehet, míg a másik, aki nem vallott, 10 év börtönt kap. Ha az első tagadja meg a vallomást és a második vall, akkor a másodikat fogják elengedni és az első kap 10 évet. Ha egyikük sem vall, akkor egy kisebb bűntényért 6 hónapot kapnak mindketten. Ha mindketten vallanak, mindegyikük 6 évet kap.
A játékelméletben a partner elárulása, a disszidálás mindig a domináns stratégia, mivel a szimulációban egyéni szinten mindig valamivel magasabb kifizetéssel jár. Az így kialakuló, egyéni stratégiákból összeálló stratégiaegyüttest Nash-egyensúlynak nevezzük, John Nash Nobel-díjas matematikus-közgazdász után.
Ismétlődő játékoknál, ahol a játékosok ismerik egymás korábbi stratégiáját, és lehetőségük van rá, hogy büntessék egymást, ott is az árulás a domináns stratégia. Ennek ellenére összességében a legjobb kimenet mindkét játékos számára a kölcsönös együttműködés.
A kísérletet még soha senki nem tesztelte le valódi foglyokon, egészen idáig: a hamburgi egyetem két közgazdásza összehasonlította a foglyok és a hallgatók viselkedését. Meglepetésre az jött ki, hogy a játék klasszikus verziójában a valódi foglyok sokkal együttműködőbbek voltak, mint az az eddigi eredmények alapján várható volt.
Menusch Khadjavi és Andreas Lange most először helyezte valódi börtönkörülmények közé a tesztet, az alsó-szászországi női börtön rabjaival és hallgatókkal is lejátszották a játék ismétlődő verzióját. A kifizetések nem börtönben letöltendő évek voltak, hanem eurók a hallgatóknak és azoknak megfelelő értékű kávé vagy cigaretta a foglyoknak.
A kutatók arra számítottak, hogy a játékelméletre és a viselkedésgazdaságtanra alapozva, amelyek azt mutatják, hogy az emberek sokkal együttműködőbbek, mint a tisztán racionális modellben, hogy már az első lépésben méltányos összegű együttműködés lesz, akkor is, ha az egyidejű szimulációban nincs lehetőség a másik játékos döntésére reagálni.
Sőt, még az ismétlődő játéknál is, ahol magasabb kifizetést ad, ha egy együttműködő játékossal szemben az első lépésben disszidálunk, ugyanez lesz a helyzet. A kísérletezők úgy gondolták hogy a hallgatók és a foglyok közül a foglyok jóval elcsigázottabbak és bizalmatlanabbak, ezért inkább disszidálnak.
Az eredmények pont az ellenkezőjét mutatták: a hallgatók 37 százaléka volt együttműködő, míg a rabok 56 százaléka. Párokkal számolva a hallgatók 13 százaléka tudta kihozni a legjobb közös kimenetet, míg a raboknál ez magasabb, harminc százalék lett. Az ismétlődő játéknál már jóval több hallgató működött együtt egyéni szinten (63 százalék), így a közös együttműködés is 39 százalékra emelkedett. A foglyoknál az érték ugyanannyi maradt. Érdekesség, hogy az egyidejű játékok sokkal nagyobb bizalmat igényelnek mindkét féltől, és nincs lehetőség utólag bosszút állni. A rabok ebben az esetben is jóval együttműködőbbek a hallgatóknál.
A kifizetések persze nem olyan súlyosak, mint néhány év bárkinek az életéből, de a kísérlet megmutatta, hogy a foglyok egyáltalán nem biztos, hogy annyira számító, önző és bizalmatlan emberek, mint amennyire azt például azt a viselkedéstannal foglalkozó közgazdászok vagy a matematikusok gondolják.