La operación comenzó a principios de los años 1950, fue sancionada oficialmente en 1953, se redujo en alcance en 1964, se redujo aún más en 1967 y se detuvo oficialmente en 1973. El programa se implicó en muchas actividades ilegales, incluyendo el uso involuntario de ciudadanos de los EEUU y de Canadá como sus temas de prueba que condujeron a la controversia con respecto a su legitimidad. MKUltra utilizó numerosas metodologías para manipular los estados mentales de las personas y alterar las funciones cerebrales, incluida la administración subrepticia de drogas (especialmente la LSD) y otros productos químicos, la hipnosis, la privación sensorial, el aislamiento, el abuso verbal y sexual, entre otras formas de tortura psicológica.
El alcance del Proyecto MKUltra fue amplio, con investigaciones realizadas en 80 instituciones, entre ellas 44 universidades, hospitales, prisiones y compañías farmacéuticas. La CIA operaba a través de estas instituciones usando organizaciones frontales, aunque a veces los altos funcionarios de estas instituciones eran conscientes de la participación de la CIA.
El Proyecto MKUltra fue primero llamado a la atención pública en 1975 por el Comité de la Iglesia del Congreso de los Estados Unidos y una comisión Gerald Ford para investigar las actividades de la CIA en los Estados Unidos. Los esfuerzos de investigación se vieron obstaculizados por el hecho de que el director de la CIA, Richard Helms, ordenó la destrucción de todos los archivos de MKUltra en 1973; El Comité de la Iglesia y las investigaciones de la Comisión Rockefeller se basaron en el testimonio jurado de los participantes directos y en el número relativamente pequeño de documentos que sobrevivieron a la orden de destrucción de Helms.
En 1977, una solicitud de la Ley de Libertad de Información descubrió una caché de 20.000 documentos relacionados con el proyecto MKUltra, que llevó a las audiencias del Senado más tarde ese mismo año. En julio de 2001, una cierta información que sobrevive a MKUltra fue desclasificada.