─3月15日，2号反应堆爆炸，日本宣布爆炸可能造成大量核泄漏。不久，4号反应堆起火。

─3月16日，上午，3号机组冒大量白烟，4号机组一度冒出火焰。由于辐射严重超标，人员陆续撤出仅剩50人。甚至这50人一度也被要求撤离。日本天皇明仁紧急发布电视讲话，安抚民心。

─3月18日，日本将福岛第一核电站核泄漏事故等级从4级提高为5级。

─3月24日，1号反应堆内部温度不断升高，专家担忧堆芯已熔化。3名作业人员遭过量辐射，其中两人皮肤遭β射线灼伤。新加坡、俄罗斯、加拿大、美国、澳大利亚和中国香港等地都对日本食品实施限制进口措施。

─3月25日，1号、2号和4号机组厂房发现含高浓度放射物质的积水。

─3月30日，日本当局称福岛第一核电站所有机组都将报废。

─4月4日，冷却任务持续进行的同时，工作人员开始将约1万1500吨辐射废水排至太平洋。

─4月12日，日本将福岛核泄漏事故等级上修至国际最高的7级，和切尔诺贝利事故相当，虽然泄出的辐射量较少。

─5月5日，爆炸以来，首批核电站工作人员进入一座反应炉建筑物。

─5月11日，日本天皇明仁探望撤离灾民。