A Tokiótól 240 kilométerre északra található Fukusima Daiicsi (Fukusima I) atomerőműben a 2011. március 11-én, helyi idő szerint 14 óra 46 perckor bekövetkezett, a Richter-skála szerinti 9,1-es erősségű tóhokui földrengés és az azt követő cunami romboló hatásai súlyos nukleáris üzemzavarok és balesetek sorozatát indították el. Az 1986-os csernobili mellett ez volt a történelem második legsúlyosabb nukleáris balesete.

A földrengést követő napokban a helyzet gyors ütemben romlott. Három reaktorban teljes zónaolvadás történt. Négy reaktorblokk szerkezetileg károsodott. Az erőműből nagy mennyiségben kijutott radioaktív anyagok több tíz kilométeres távolságig beszennyezték a környezetet. Ezért utóbb, a Nemzetközi Nukleáris Eseményskála (INES) szerinti legsúlyosabb, 7-es fokozatba (nagyon súlyos baleset) sorolták be.

A katasztrófát követően a kormány biztonsági okokból leállította a szigetország valamennyi (54) atomerőművét, és az addigiaknál jóval szigorúbb szabályokhoz kötötte újraindításukat. A 2012. július 23-án a japán kormány számára publikált független parlamenti bizottsági jelentés a katasztrófa fő okának egyértelműen az emberi felelőtlenséget jelölte meg – vagyis ember okozta katasztrófának minősítette a fukusimai balesetet. A beszámoló szerint az üzemeltető Tokiói Elektromosenergia-szolgáltató Vállalat (TEPCO) vezetősége és az állami ellenőrző hatóság lebecsülte a kockázatokat és elhitte a nukleáris biztonság mítoszát, emiatt nem tett meg alapvető biztonsági intézkedéseket.