Цель деятельности музея — сохранение исторической правды и культурного наследия. Здесь занимаются изучением и сохранением истории Карлага. Как рассказал руководитель отдела экспозиционно-выставочного обеспечения музея Андрей Дребезгов, важной частью работы является популяризация культурно-нравственного наследия народов, проживающих в регионе, а также поддержка стремления общества увековечить память о невинных людях, ставших жертвами репрессий и лагерной системы, существовавшей на территории Казахстана.
С 2002 года музей располагался в здании бывшей больницы Карлага НКВД. Его построили в 1941 году, и оно является памятником истории и культуры Карагандинской области. В 2011-м музей переехал в здание бывшего управления Карлага НКВД. Объект строился с 1933 по 1935 год, также является памятником истории и культуры Карагандинской области. Восстановительно-реставрационные работы здания проходили в период с 2009 по 2010 год по государственной программе «Дорожная карта».
Научная концепция музея создавалась учеными Караганды. Экспозиционные работы проводились художниками и дизайнерами Караганды и Алматы. КГКП «Музей памяти жертв политических репрессий п. Долинка» с 2016 года включено в проект «100 сакральных мест Казахстана».
Карлаг (Карагандинский исправительно-трудовой лагерь) — один из крупнейших исправительно-трудовых лагерей СССР в 1930-1959 годах — был расположен в Карагандинской области, состоял в системе ГУЛАГ НКВД СССР.
Среди заключенных этого лагеря были такие известные люди, как Аркадий Белинков, Анатолий Марченко, Мария Капнист, Наталья Столярова, Анна Тимирева, Александр Чижевский, Уар (Петр Шмарин), Исаакий Виноградов, Герман Вейнберг, Давид Выгодский, Афанасий Селищев, Владимир Михайлов.
В 1959 году ликвидирован — реорганизован в управление мест заключений МВД Карагандинской области.
Экспозиция музея сегодня состоит из 25 залов, которые располагаются на двух этажах здания, а также на цокольном этаже. Она включает в себя разделы «Голод в Казахстане 20-30 гг. ХХ в.», «Карлаг. История создания», «Хозяйственная деятельность Карлага», «Узницы Карлага», «Научно-исследовательская деятельность репрессированных ученых», «Имена и судьбы», «Репрессированные художники», «Депортация народов 30-50 гг. ХХ в.» и другие. Экспозиция цокольного этажа представляет собой инсталляцию следственного изолятора Карлага.
Всего в фондах музея хранится более 7000 экспонатов.