Pałac został wybudowany w 1689 r. przez ówczesnego właściciela dóbr zatońskich Balthazara von Unruh w formie barokowego dworu. W latach 1842-1843 pałac został przebudowany w formie klasycystycznej. Podwyższono wtedy pałac o jedno piętro i dobudowano nową część. Według najnowszych ustaleń autorem projektu przebudowy dworu był W. Gurlt, książęcy urzędnik ds. budowlanych z Otynia. W tym samym czasie zaczęto także przekształcać park wokół pałacu. Prace te zleciła księżna żagańska Dorota de Talleyrand-Perigord, która przeprowadziła się tu w latach czterdziestych XIX w. To na czas pobytu księżnej przypada najlepszy okres w historii pałacu.
W 1841 r. Zatonie odwiedził król Prus Fryderyk Wilhelm IV wraz z małżonką.
Po śmierci księżnej Doroty w 1862 roku właścicielem pałacu został jej młodszy syn, Aleksander Edmund markiz de Talleyrand-Périgord. Z jego inicjatywy na początku lat siedemdziesiątych XIX w. pałac wraz z przyległą oranżerią zostały przebudowane według projektu A. Jaekela.
W 1879 r. pałac zakupił Rudolf Friedenthal, po którego śmierci obiekt przejęła jego córka Renata von Lancken-Wakenitz.
Spalony przez wojska radzieckie w roku 1945 roku nie został odbudowany.
W 2018 roku zabezpieczono ruiny pałacu oraz udostępniono je zwiedzającym. Rewitalizacja parku odbyła się w ramach projektu „Zachowanie i wykorzystanie historycznych krajobrazów parkowych w Branitz i Zatoniu" i kosztowała blisko 17 milionów złotych.
Obecnie Ruiny Pałacu w Zatoniu stały sie miejscem odpoczyku dla zielonogórzan i turystów. W dzień warto pospacerować po rozległym parku, wieczorem zaś ruiny są podświetlane kolorowym światłem sprawiając że to miejsce nabiera magicznego klimatu.
Kesz ukryty jest w jednym z kominków. Bądź ostrożny!! Oczu w tym miejscu może być wiele!!
