有一天，某富翁在家中被杀，财物被窃。警方在侦破此案的过程中，抓到了汤姆、杰克两个犯罪嫌疑人，并从他们的住处搜出了被害富翁家中丢失的财物。面对真实呈现在眼前的物证，他俩承认了自己的偷窃行为。但是，他们却矢口否认杀害富翁，辩称是先发现富翁被杀，他俩只是顺手牵羊偷了点儿东西而已。
针对两人的狡辩，警方采取了将两人隔离审讯（由地方检察官分别与汤姆、杰克单独谈话）的审讯方法。为了分化瓦解对方，检察官分别对两人说了以下一段话：
“本来你们的偷盗罪证据确凿，可以就此判你们1年刑期。但是，根据将功赎罪制度，如果你主动坦白并且揭发同伙的杀人罪行，我们将对你进行从宽发落，判你无罪释放，但你的同伙要被判30年刑期。如果你顽抗到底，拒不坦白，而一旦被同伙检举出你的杀人行为，那么你就要受到严惩，将被判30年刑期，你同伙将无罪释放。当然，如果你们两人都坦白，那么你们都将只被判15年刑期。”
这两个嫌疑犯该怎么办呢？他们面临着两难的选择——坦白还是抵赖。很显然，他们俩最好的选择是两人都抵赖，得到最好的结果——只判刑1年（杀人罪按照“疑罪从无”原则，证据不足无法成立，只能是以偷盗罪各判每人1年徒刑）。但是由于两人处于隔离的情况下没有串供的条件，所以他们不得不仔细地考虑对方可能采取什么策略，对方采取的策略对自己有什么影响。
心理较量就这样开始了，汤姆和杰克都是绝对的精明人，都只在乎减少自己的刑期，并不关心自己的选择会对对方产生什么影响，对方因为自己的决策又将被判多少年徒刑。
汤姆会这样推理：假如杰克选择抵赖的话，我只要坦白，马上就可以无罪释放，获得自由；而我若抵赖则要坐牢15年，显然坦白比抵赖要划算得多；假如杰克选择坦白的话，我若抵赖，则要坐30年牢，坦白却只坐15年牢，显然还是选择坦白为上策。所以说，无论杰克选择抵赖还是坦白，我的最佳选择都是坦白，还是坦白交代了吧。同样，杰克跟汤姆一样会算计，也会如此推理。
最终结果是汤姆和杰克两个嫌疑犯双双选择坦白，皆被判刑15年，得到了一个“双输”的结果。
“囚徒困境”之所以称为“困境”，就是因为这个博弈的最终结局对两个参与者来说是很坏的结果。这对他们个人来说是从自身利益出发的最佳选择，符合他们的个体理性选择。因为坦白交代者可能会无罪释放（前提是对方选择抵赖），显然要比自己抵赖可能会独自承受30年徒期（前提是对方选择坦白）要好。而原本对双方都有利的策略（两个人都抵赖）和结局（每人被判1年徒刑）就不会出现。
在“囚徒困境”中，最好的策略取决于对方所采取的策略为发展双方合作留出多大的余地。独立于对方所用策略之外的、从利己目的出发的最好的决策是不存在的。
实际上，“囚徒困境”是现实生活中许多现象的一个抽象概括，有着广泛而深刻的意义。
同一行业不同企业之间的激烈的价格竞争就是典型的“囚徒困境”现象，任何一个企业都以对方为敌手，只关心自己的利益。在价格博弈中，只要以对方为敌手，那么不管对方采取怎样的决策，自己总是认为采取低价策略会占便宜，就如同“囚徒困境”中的犯罪嫌疑人始终认为自己选择坦白为最佳决策一样，这就促使双方都采取低价策略。如可口可乐公司和百事可乐公司之间的价格竞争、各大航空公司之间的价格战，等等。
如果彼此都清楚这种前景，双方进行合作，共同制定比较高的价格，就可以避免价格大战并获得较高的利润。但是这些联盟（或者说是协议）往往处于利益驱动的“囚徒困境”之中，双赢也就成为泡影。不同企业之间五花八门的价格联盟总是非常短命，道理也就在这里。
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