W okresie międzywojennym pagórkowata miejscowość Ponary Górne była letniskiem lubianym przez Wilnian. W 1932 r. na podstawie popularnej w tym czasie koncepcji miasta-ogrodu Ebenezera Howarda zaczęto tworzyć tu osadę, która miała łączyć w sobie zalety miasta i wsi. Miejscowości nadano nazwę dynastii królów Polski i Litwy Jagiellonów (Jagiellonowo). Przy rozwoju Jagiellonowa, planowano skoncentrować się na propagowaniu umacniania zdrowia i sportu. W 1939 r. Ponary uzyskały status kurortu.
Rozwój Ponar przerwała II wojna światowa. 1 września 1939 r. nazistowskie Niemcy zaatakowały Rzeczpospolitą Polską. Na postawie tajnego paktu Ribbentrop-Mołotow, 17 września do Polski wdarły się wojska Związku Radzieckiego, które 19 czerwca zajęły Wilno. Na podstawie układu o wzajemnej pomocy między Litwą i Związkiem Radzieckim z 10 października 1939 r. Wilno zostało zwrócone Litwie, z kolei Litwa zgodziła się wpuścić do kraju sowieckie jednostki wojsk lądowych i powietrznych. Po upływie mniej niż roku, 15 czerwca 1940 r. Związek Radziecki okupował Litwę. Na wschód od Jagiellonowa założono lotnisko polowe sowieckiego lotnictwa wojskowego, do obsługi którego zaczęto budować bazę paliwową.
Na przestrzeni kilku miesięcy pracując na dwie zmiany, w miejscowości, która przez robotników i lokalnych mieszkańców zwana była „bazą”, wykopano siedem dołów głębokości 5–7 m o średnicy 20–35 m, w których miały zostać ustawione cysterny paliwowe, oraz rowy łączące te doły, w których planowano zainstalowane rurociągi doprowadzające paliwo. Ściany 2–3 dołów wyłożono kamieniami polnymi. Na teren doprowadzono dwie bocznice kolei wąskotorowej, obszar zajmujący 5 ha, jako obiekt wojskowy, został otoczony płotem z drutem kolczastym na górze. Baza paliwowa zajmowała obszar 30 ha. Nie zdążono jej jednak ukończyć z powodu wkroczenia nazistowskich Niemiec 22 czerwca 1941 r.
W latach 1941–1944 Ponary stały się jednym z miejsc największych masowych mordów Żydów w Europie. Od 1941 do lipca 1944 r. w Ponarach rozstrzelano do 70 000 osób. Absolutną większość ofiar stanowili Żydzi z Wilna i Litwy Wschodniej. W latach 1942–1943 z przyczyn politycznych rozstrzelano tu do 2000 Polaków działających w antynazistowskim ruchu oporu, kilka tysięcy sowieckich żołnierzy, którzy trafili do niewoli Wermachtu, jak również Romów, niepopierających nazistów żołnierzy litewskich oraz innych ofiar sprzeciwiających się reżimowi nazistowskiemu.