یازدهم آذر 1308، زندان قصر به وسیله رضاخان گشایش یافت. زندانیان سیاسی مشهوری تا 1357 خورشیدی در این زندان اسیر شدند. این مجموعه که در سال ۱۱۶۸ خورشیدی توسط معمار روسی به نام نیکلا مارکف ساخته شده بود، ازطرف رضاخان محل مناسبی برای ایجاد زندان تشخیص داده شد. زندان قصر، باغ مشجر بزرگی بود که پس از عبور از در بزرگ آن، معروف به «در چوبی» و پشت سر گذاشتن دهلیزهای کوتاه به فضای مشجری می‌رسید که جاده شوسه آن به سوی شمال محوطه می‌رفت و انسان را در برابر بنای بزرگ و کهن و تیره قرار می‌داد. این زندان شماره یک بود با ۹ بند بزرگ و زندان شماره ۳ چسبیده به همین زندان بود. زندان قصر از ۴ بند و ۳ حیاط تشکیل می‌شد. دو روز بعد از افتتاح زندان قصر، سرتیپ «محمد درگاهی» سازنده این زندان و رییس نظمیه به دلیل برخی اختلافات از کار برکنار و زندانی شد. گفته شده که او به دلیل افشای تصمیم شاه برای حذف «تیمورتاش» وزیر دربار، برکنار و زندانی شده است. او به همراه چند نفر از همکارانش چند ماهی در زندان بود. سپس آزاد شد و مدتی در خانه‌اش و بعد در دژبانی شهربانی تحت نظر بود اما بعد از مدتی از سوی شاه بخشیده شد و به ریاست اداره نظام وظیفه رسید. چند سالی در آنجا بود سپس رییس اداره کل آمار و ثبت احوال شد سپس از ارتش اخراج شد و در سال ۱۳۳۱ درگذشت. نخستین زندانیان قصر از حال‌و‌هوای این زندان نوساز تعریف مثبتی دارند. یوسف افتخاری از جمله نخستین زندانیان سیاسی محبوس در قصر در خاطراتش که بخشی از آن در کتاب «حکایت قصر» آمده است، نوشته: «اولین زندانیان سیاسی که به قصر وارد شدند، من و رحیم بودیم. یک کریدور با حیاط در اختیار داشتیم. تختش خوب و رختخوابش تمیز بود.. در قصر از هر لحاظ راحت بودیم... خود ما باغبانی و درختکاری می‌کردیم و...». نصرت‌الدوله فیروز فرزند عبدالحسین میرزا فرمانفرما، سیدجعفر پیشه‌وری، از زندانیان سیاسی مشهور محبوس قصر در آن زمان بوده‌اند.
براساس گزارش‌های موجود نخستین اعتصاب غذا در زندان قصر در سال ۱۳۱۰ همزمان با اوج‌گیری خفقان سیاسی در کشور رخ داد. یکی از زندانیان به علت بی‌توجهی زندانبانان دچار بیماری شد و درگذشت، بعد از آن بود که عده‌ای از زندانیان اعتصاب غذا کردند و شکستن آن را منوط به اجابت درخواست‌هایی کردند. اگرچه همه درخواست‌ها اجابت نشد، اما زندان مجرد (انفرادی) و محدودیت برای مدتی از بین رفت. قتل تیمورتاش، سردار اسعد بختیاری و اعدام علی‌مردان‌خان بختیاری و ماجرای بازداشت ۵۳ نفر از رخداد‌های مهم زندان قصر قجر در دوره پهلوی اول است. بعد از آن نیز زندانیان زیادی از گروه‌های مختلف مذهبی، نهضت آزادی، سوسیالیست‌ها، موتلفه و... در این زندان زندانی شدند.
