Veja também: Desastre nuclear de Fukushima
Em março de 2011, logo após o terremoto e o tsunami de Sendai, o governo japonês liberou as pessoas ao redor da usina e iniciou leis locais de emergência na Fukushima I. Ryohei Shiomi, do conselho de segurança nuclear do Japão, estava preocupado com a possibilidade de um derretimento na Unidade 1. No dia seguinte, o secretário de gabinete principal, Yukio Edano, disse que uma fusão parcial na Unidade 3 era "altamente possível".
O grupo Nuclear Engineering International havia relatado que as Unidades 1, 2 e 3 foram automaticamente encerradas. As Unidades 4, 5 e 6 já haviam sido desligadas para manutenção. Os geradores de reserva foram danificados pelo tsunami; começaram no início, mas pararam após 1 hora depois.
O governo do Japão disse que tinha tido uma emergência nuclear quando os problemas de resfriamento aconteceram quando os geradores a diesel de reserva se avariaram. O resfriamento é necessário para remover o calor de decaimento mesmo quando uma usina foi desligada, devido às reações atômicas de longo prazo. Dizia-se que centenas de tropas japonesas estavam transportando geradores de caminhão e baterias para o local.
Relatórios de danos de reatores e geradores (09.53 UTC, 16-3-2011)
Depois que as bombas dos geradores a diesel de reserva se avariaram, as baterias de emergência ficaram fracas após cerca de oito horas. Baterias de outras usinas nucleares foram enviadas para o local e geradores móveis elétricos e a diesel chegaram dentro de 13 horas, mas o trabalho para conectar equipamentos geradores portáteis às bombas de água de energia continuava a partir das 15:04 do dia 12 de março. Os geradores a diesel normalmente seriam conectados através de engrenagens de comutação em uma área do porão dos prédios da usina, mas isto havia sido inundado pelo tsunami.
Dados estimados pelo JAIF (Japan Atomic Industrial Forum).
| Status dos reatores às 22:00 de março 21 JST | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Saída de energia elétrica (MWe) | 460 | 784 | 784 | 784 | 784 | 1100 |
| Tipo de reator | BWR-3 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-4 | BWR-5 |
| Status operacional no terremoto | Em serviço | Em serviço | Em serviço | Outage (defueled) | Outage (programado) | Outage (programado) |
| Nível de dano ao combustível | 70% danificado | 33% danificado | Prejudicado | Não danificado | Não danificado | Não danificado |
| Nível primário de dano de contenção | Não danificado | Danos suspeitos | Pode ser "Não danificado". | Não danificado | Não danificado | Não danificado |
| Sistema de refrigeração central 1 (ECCS/RHR) | Não funcional | Não funcional | Não funcional | Não é necessário | Não é necessário, energia CA disponível | Não é necessário, energia CA disponível |
| Sistema de refrigeração central 2 (RCIC/MUWC) | Não funcional | Não funcional | Não funcional | Não é necessário | Não é necessário | Não é necessário |
| Nível de danos ao edifício (contenção secundária) | Severamente danificado pela explosão | Ligeiramente danificado pela explosão | Severamente danificado pela explosão | Severamente danificado pela explosão | Furos de ventilação perfurados no telhado | Furos de ventilação perfurados no telhado |
| Efeito ambiental (medido ao norte do Edifício de Serviços) | 2019 µSv/hora às 15:00, 21 de março |
| Recipiente de pressão, nível de água | Combustível exposto parcial ou totalmente | Combustível exposto parcial ou totalmente | Combustível exposto parcial ou totalmente | Seguro | Seguro e em frio | Seguro e em frio |
| Recipiente de pressão, pressão | Estável | Desconhecido | Desconhecido | Seguro | Seguro | Seguro |
| Pressão da unidade de contenção | Estável | Estável | Diminuindo | Seguro | Seguro | Seguro |
| Foi injetada água do mar no núcleo do reator | Continuando | Continuando | Continuando | Não é necessário | Não é necessário | Não é necessário |
| Foi injetada água do mar em uma embarcação de contenção primária | Continuando | A ser decidido | Continuando | Não é necessário | Não é necessário | Não é necessário |
| Unidade de contenção de ventilação | Sim, mas temporariamente parado | Sim, mas temporariamente parado | Sim, mas temporariamente parado | Não é necessário | Não é necessário | Não é necessário |
| Nível de dano ao combustível queimado | Desconhecida, a injeção de água está sendo considerada | Desconhecida, a injeção de água do mar foi realizada em 20 de março | O nível de água do SFP com baixo nível de água do mar continua, há suspeita de danos nas varas de combustível | O nível de água do SFP com baixo nível de água do mar continua, há suspeita de danos nas varas de combustível | A capacidade de refrigeração do SFP foi recuperada | A capacidade de refrigeração do SFP foi recuperada |
| Raio da zona de evacuação | 20 km do NPS |
| INES | Nível 5 (estimado pelo NISA japonês e aceito pela IAEA internacional); Nível 6 (estimado pela autoridade nuclear francesa e pelas autoridades nucleares finlandesas); de facto Nível 5 (o núcleo do reator foi violado) |
Mais tarde, a unidade 4 da Usina Nuclear Fukushima II também foi desligada pelos sistemas de segurança. Agora, uma fonte de energia fora do local está disponível, mas o nível de danos na usina é ruim.