В момент землетрясения. три работающих энергоблока были остановлены действием системы аварийной защиты, которая сработала в штатном режиме. Однако спустя час было прервано электроснабжение (в том числе и от резервных дизельных электростанций), предположительно из-за последовавшего за землетрясением цунами. Электроснабжение необходимо для отвода остаточного тепловыделения реакторов, которое, согласно формуле Вэя - Вигнера, в первые секунды составляет около 6,5 % от уровня мощности до останова, через час - примерно 1,4 %, через год - 0,023 %. Сразу после потери резервных дизельных электростанций владелец станции, компания TEPCO, заявила правительству Японии об аварийной ситуации. С этого момента работа на площадке АЭС была сфокусирована на решении проблемы электроснабжения аварийных систем, для чего на станцию решили доставлять мобильные силовые установки для замещения неработающих дизелей.

11 марта. Без достаточного охлаждения во всех трёх работавших до аварийной остановки энергоблоках начал снижаться уровень теплоносителя и стало повышаться давление, создаваемое образующимся паром. Первая серьёзная ситуация возникла на энергоблоке № 1. Для недопущения повреждения реактора высоким давлением пар сбрасывали в гермооболочку, в которой давление возросло до 8,4 атм. (840 кПа) при расчётном значении в 4 атм. (400 кПа). Чтобы гермооболочка не разрушилась, пар пришлось сбрасывать в атмосферу, при этом TEPCO и МАГАТЭ заявили, что он будет фильтроваться от радионуклидов. Давление в гермооболочке удалось сбросить, однако при этом в обстройку реакторного отделения проникло большое количество водорода, образовавшегося в результате оголения топлива и окисления циркониевой оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) паром (пароциркониевая реакция)

12 марта. Утром на первом энергоблоке АЭС произошёл взрыв, в результате которого обрушилась часть бетонных конструкций. Причина взрыва - образование водорода в результате пароциркониевой реакции при высоких температуре и паросодержании. Корпус реактора не пострадал, была разрушена внешняя оболочка блока из железобетона. Уровень радиации на границе промплощадки станции сразу после взрыва достиг 1015 мкЗв/час, через 4 минуты - 860 мкЗв/час, через 3 часа 22 минуты - 70,5 мкЗв/час (Зв - Зиверт = Дж/кг).

13 марта. Правительство Японии сообщило о сложной ситуации на блоке № 3 - вышла из строя система его аварийного охлаждения, которая должна была заработать при снижении уровня теплоносителя ниже определённой установки. Имелись предварительные данные, что ТВЭЛы (топливовыделяющий элемент) по высоте частично находились или находятся выше уровня воды. Существовала угроза очередного взрыва водорода. Вскоре начался сброс давления в гермооболочке 3-го блока контролируемым выпуском пара. В дальнейшем из-за отсутствия всех возможностей охлаждения реактора изнутри началась подобная проведённой на первом блоке операция по закачке морской воды для охлаждения реактора.

14 марта. Произошёл взрыв водорода на третьем энергоблоке станции по тем же причинам, что и на первом. Гермооболочка и корпус реактора, по сообщению японских официальных лиц, не были повреждены. На блоках 1 и 2 начались работы по восстановлению аварийного электроснабжения с помощью мобильных силовых установок. Продолжалась подача морской воды с борной кислотой для охлаждения реакторов блоков 1 и 3. На блоке 2 отказала система аварийного охлаждения. После отказа системы охлаждения, на блоке 2 началась операция по охлаждению морской водой с борной кислотой, аналогичная проводимой на 1 и 3 блоках. Однако в процессе работ отказал предохранительный клапан сброса пара из реактора, и из-за возросшего давления, подача воды стала невозможной. Активная зона на некоторое время оголилась полностью, часть ТВЭЛов, вероятно, оказались серьёзно повреждены. Однако функции клапана удалось восстановить, что позволило сбросить давление и продолжить охлаждение морской водой.

15 марта. Утром произошёл взрыв на втором блоке АЭС. В результате взрыва была нарушена целостность гермооболочки. Одновременно на блоке 4 произошёл пожар в хранилище отработанного ядерного топлива, радиоактивные вещества, стали поступать в атмосферу. Пожар был потушен в течение 2 часов. Со станции эвакуирован весь персонал. Вести борьбу с катастрофой остались 50 инженеров.

16 марта. Уровень воды в бассейне выдержки топлива блока 5, упавший до опасных величин, удалось поднять. Планируется подача электропитания от работающего дизеля 6-го блока для решения этой проблемы.

Министр сил самообороны Японии заявил, что планируется сброс воды над энергоблоком 3 с помощью вертолётов. Также готовится заливка блока водой с земли, однако для этого необходимо расчистить завалы возле энергоблока.

17 марта. Началась операция по сбросу морской воды с военных вертолетов. Таким способом попытались заполнить бассейны. Подъезды к энергоблоку 3 удалось расчистить от крупного мусора (последствий цунами). После этого пять пожарных машин, оснащённых насосами высокого давления, вылили 30 тонн воды в район 3-го блока.

В последние дни штаб по ликвидации аварии столкнулся с чрезвычайно сложной задачей по выбору приоритета работ. Необходимо вести пролив морской водой на блоках 1-4 и периодически сбрасывать из них пар, при этом костяк персонала необходим на блоках 5 и 6 для усилий по сохранению их в нормальном состоянии. Эти задачи решались 50-ю инженерами, оставшимися после эвакуации остального персонала. Их работа осложняется серьёзным ухудшением радиационной обстановки после каждого сброса пара, которое вынуждает людей перемещаться в укрытие. Из-за высокого уровня излучения также затруднён анализ степени возможного повреждения различных функциональных систем. Позже количество персонала удалось существенно расширить на 130 человек, в том числе солдаты сил самообороны. В дополнение небольшая рабочая бригада пожарных и полицейских участвовала в операции по заливке воды с земли. В течение дня проходила операция по подключению силовой линии электропередач для восстановления электроснабжения энергоблока 2, которая была приостановлена на время операции по заливке воды с земли и возобновлена. Кроме того, удалось восстановить работу резервной дизельной электростанции блока 6, её используют поочерёдно для подачи воды в блоки 5 и 6.

18-23 марта. Усердно ведутся работы по поставке и выливанию воды всеми возможными способами на 3 и 4 блок, одновременно пытаются стабилизировать и наладить энергоснабжение на остальных блоках. 24 марта налаживается система индикации процессов на работающих блоках, на 3,4 и 2 блоке стабилизировалось давление. 27 марта так же, как и на 1 и 3 энергоблоках, на блоке 2 восстановлена индикация приборов блочного щита управления. На блоках 1, 2 и 4 восстановлены некоторые рабочие функции. Начались работы по откачке воды из затопленных турбинных залов энергоблоков в систему конденсата. Ведётся откачка на блоке 1 и подготавливается на блоках 2 и 3. Откачка воды необходима для восстановления электроснабжения и работы систем охлаждения. Работы осложняются высоким уровнем ионизирующего излучения от воды - 60 мЗв/ч на блоке 1, 1000 мЗв/ч на блоке 2 и 750 мЗв/ч на блоке 3. Активность воды является следствием распада короткоживущих нуклидов (в основном иода-131), что позволяет предположить поступление радиоактивных веществ из реакторных систем. Однако давление в реакторах не падает, что указывает на отсутствие крупномасштабных течей оборудования и трубопроводов.

31 марта-1 апреля. Аварийным блокам требуется дополнительное оборудование для закачки воды в бассейны выдержки. На площадке уже действуют две мощные строительные машины с дистанционным управлением и 58-метровым гибким стволом производства компании Putzmeister, которые были предоставлены одной из японских строительных компаний. 31 марта с завода в Германии были отправлены дополнительно две таких машины, завод компании в США начал готовить к отправке ещё две, с 70-метровыми стволам. 31 марта состояние всех реакторов остаётся стабильным, временными электронасосами в них подаётся пресная вода с расходом 7-8 мі/ч. Показания датчиков температуры в верхней части реакторов: блок 1 - 256°C (в нижней части корпуса - 128°C), блок 2 - 165°C, блок 3 - 101°C (в нижней части корпуса - 112°C). Давление в корпусе реактора и гермооболочке блока 1 незначительно снизилось. Давление в гермооболочке блока 2 остаётся атмосферным. Давление в гермооболочке блока 3 немного выше атмосферного. Для решения проблемы затопленных помещений под энергоблоками управление намеревается принять ряд серьёзных мер - построить рядом с аварийными блоками очистные сооружения, которые будут способны перерабатывать 20 тонн воды в час, ёмкость для приёма очищенной воды объёмом 6 000 мі и пруд объёмом 4 000 мі. Откачка воды из затопленных помещений блока 1 в конденсатор турбины остановлена из-за его наполнения. На всех блоках планируется откачка воды из конденсаторов в баки хранения конденсата, а оттуда в другие ёмкости. Ведутся подготовительные работы.

2-4 апреля. При поиске путей поступления радиоактивных веществ в море, ликвидаторами аварии было обнаружено, что бетонный канал для электрокабелей, располагающийся на глубине 2 метра в непосредственной близости от водозабора морской воды (для нужд технического водоснабжения) энергоблока 2 заполнен высокоактивной водой. Уровень излучения от её поверхности такой же, как в подвальных помещениях блока 2 (1000 мЗв/ч), с которыми канал имеет связь через систему технологических тоннелей. Кроме того, было обнаружено, что в стене кабельного канала имеется трещина шириной 20 см. Было принято решение залить бетоном участок с трещиной, однако две попытки это сделать не увенчались успехом, так как большой расход воды через трещину не даёт бетону затвердевать.3 апреля была предпринята попытка залить трещину специальным полимерным материалом, которая также не увенчалась успехом.4 апреля сотрудники пытались удостовериться, что именно эта трещина является причиной утечки в море. В один из тоннелей под энергоблоком 2, примыкающий к треснувшему каналу, была залита жидкость-маркер белого цвета, однако в канале она в итоге не появилась. Предпринимаются дальнейшие попытки остановить течь через трещину, в случае их безуспешности планируется укреплять землю в районе течи химическими веществами.

5-7 апреля. Течь высокорадиоактивной воды в море из подземного канала для электрокабелей была остановлена. В участке земли, примыкающем к трещине, пробурили два отверстия до гравийной подушки и залили в них 1500 литров жидкого стекла. Начиная с 7 апреля ликвидаторы аварии начали подавать азот в гермооболочку блока 1 для вытеснения водорода из неё и недопущения таким образом образования взрывоопасной концентрации. За 6 дней планируется закачать 6000 мі азота, после чего операцию планируют провести на блоках 2 и 3.

8-10 апреля. Продолжающиеся небольшие подвижки в земной коре не оказали влияния на ход восстановительных работ на станции, охлаждение реакторов не прерывалось. Ситуация на станции остаётся очень серьёзной, однако есть продвижение в работах по восстановлению электроснабжения систем и функций контрольно-измерительных приборов.

11-14 апреля. Серия подвижек продолжилась 7-балльным землетрясением с эпицентром в префектуре Фукусима. Внешнее электроснабжение аварийных энергоблоков и, соответственно, охлаждение их реакторов было прервано на 50 минут, после чего восстановлено в полном объёме.2. В связи с угрозой цунами из-за продолжающихся подвижек, ликвидаторы аварии переместили резервные мобильные силовые установки и технику с насосами на 23 метра выше. Уровень загрязнения иодом-131 морской воды со времени ликвидации утечки в водозабор блока 2 значительно снизился, до превышающего в 2,2 раза допустимые нормы на расстоянии 30 км от станции, в 23 раза - на расстоянии 15 км. Для недопущения утечек подобных ликвидированной, управление сооружает стальные плиты, полностью отгораживающие водозаборы технической воды от моря.

15 апреля-4 мая. Проведённая 17 апреля радиационная разведка показала, что уровни ионизирующего излучения не позволяют ликвидаторам проникнуть в помещения реакторных отделений энергоблоков. Уровни возле шлюзов для прохода в блоки 1 и 3 - 2-4 мЗв/ч, в самих шлюзах: блок 1 - 270 мЗв/ч, блок 2 - 12 мЗв/ч, блок 3 - 10 мЗв/ч. Было принято решение использовать дистанционно управляемых роботов для осмотра блоков изнутри. Два робота PackBot компании iRobot 17 апреля вошли в реакторные отделения блоков 1 и 3, ещё один, 18 апреля, в блок 2. Машины измерили уровень излучения внутри зданий (блок 1 - 10-49 мЗв/ч, блок 3 - 28-57 мЗв/ч), температуру (блок 1 - 28-29°С, блок 2 - 34-41°C, блок 3 - 19-22°C), концентрацию кислорода (21 %, по этому показателю воздух пригоден для дыхания) и влажность. Также роботы сделали серии фотоснимков помещений реакторных отделений. На блоке 1 робот пробыл 50 минут, обследовав первый этаж, перемещение было сильно затруднено обломками. На блоке 3 робот пробыл 2 часа. Луж воды не обнаружено на обоих блоках. На блоке 2 у робота почти сразу запотели линзы из-за влажности 99 %, луж воды также не было зафиксировано. Продолжались работы по защите станции от возможных подвижек и цунами, с 15 апреля к энергоблокам подводили дополнительные внешние линии электропередач, независимые от подведённых раннее. 25 апреля эта операция была закончена, для её успешного завершения энергоблоки пришлось на несколько часов перевести на энергоснабжение от дизель-генераторов. 17 апреля стало известно, что количество радиоактивных веществ в морской воде рядом с водозабором блока 2 вновь стало повышаться, место течи определить не удалось. В пробах, взятых в различные дни, цифры загрязнения сильно разнились, ко 2 мая - 130 Бк/смі. Предыдущую утечку, которая продолжалась в течение 6 дней и была ликвидирована, в TEPCO оценили в 520 тонн и 4700 ТБк. Уровень излучения от обломков очень высок - от 30-40 до 300 мЗв/ч, их собирают и упаковывают в плотные контейнеры. С 20 апреля началось полномасштабное распыление на территории промплощадки станции химических реагентов для осаждения радиоактивной пыли. Ранее с 1 апреля проводились пробные распыления. Вещество связывает пыль в более крупные частицы, которые сложнее перенести ветром. С 28 апреля началась подготовка к новой операции по охлаждению реакторов. В TEPCO решили полностью заполнить гермооболочки реакторов водой, чтобы поднять её уровень выше тепловыделяющих сборок. На блоке 1 в тестовом режиме увеличили закачку воды в реактор с 6 до 10-14 т/ч, чтобы определить, как это повлияет на параметры внутри реактора и гермооболочки.

Правительство Японии в конечном итоге эвакуировало население из 30-километровой зоны вокруг АЭС Фукусима-1. По состоянию на 23 марта эвакуировано более 320 000 человек, однако это число включает и людей, эвакуированных из-за цунами.

Посольство США в Японии 16 марта выпустило обращение к американским гражданам, живущим на территории в радиусе 80 километров вокруг "Фукусимы-1", с рекомендацией покинуть эту территорию "в качестве меры предосторожности".

Пострадавшие