福島第一原子力発電所では、地震を受けて全6号機のうち運転中の1～3号機の原子炉がすべて自動停止した。地震の影響で、同発電所ではすべての外部電源を喪失したが、非常用ディーゼル発電機が自動起動し、必要な電源は確保された。しかしその後、大津波の襲来により、多くの電源盤が被水・浸水するとともに、6号機を除いて非常用ディーゼル発電機が停止し、全交流電源を喪失した。結果として、1～3号機では原子炉や使用済燃料プールの冷却機能が停止した状態が一定時間継続したため、原子炉の燃料被覆管が損傷し、水蒸気との化学反応により水素が発生した。その後1号機と3号機では、格納容器から漏えいした水素が原因と考えられる爆発により原子炉建屋上部が破壊され、放射性物質を外部に放出する事態に至った。また2号機は隣接する1号機の水素爆発の影響により、原子炉建屋の壁の一部が破損し、その部分より放射性物質が外部に放出された。（2023年6月14日更新）