日本福島第一核電廠共有6個反應爐，2011年的311大地震發生時僅有1到3號機正常運作，4到6號機剛好停機進行例行檢測。311大地震發生後，1到3號機進入自動停機程序，因強震造成外部電力中斷，核電廠啟用緊急發電機為冷卻系統供電。但隨後發生的大規模海嘯淹沒緊急發電室，冷卻系統的幫浦停止運作，無法為燃料棒的冷卻池繼續供水，於是發生爐心熔毀，強震也造成反應爐收納容器、壓力容器與管線損毀。
反應爐冷卻系統損壞後，日本政府宣佈進入「核能緊急事態。3月11日21時23分，日本政府開始下令撤離核電廠半徑3公里以內居民。3月12日上午5時44分，日本政府下令撤離核電廠半徑10公里以內居民。3月12日18時25分，日本政府下令撤離核電廠半徑20公里居民。3月25日，日本政府鼓勵核電廠半徑20至30公里的居民自願疏散。4月12日，日本原子能保安院針對福島第一核電廠的總體狀況，以外洩輻射估計總量為主要因素，將這起事故升級為第七級核事故（國際核能事件分級表最嚴重的一級）。
日本政府與東京電力公司在核電廠發生事故後，一直試圖冷卻過熱的反應爐，但反應爐建築物先後發生氫氣爆炸、過熱起火，放射性物質也不斷隨著外洩的氣體與冷卻水對大氣、地下水與大海造成污染。直到2013年7月22日，東電才承認核電廠內的放射性污水還在洩漏流入太平洋，但在此之前，東電一直堅決否認有這類問題存在，而這個問題至今仍然沒有徹底解決。
東京電力公司去年底拍攝的福島第一核電廠現況
