福島第一原子力発電所事故の経緯（ふくしまだいいちげんしりょくはつでんしょじこのけいい）では、2011年（平成23年）3月11日に日本で発生した東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）によって引き起こされた福島第一原子力発電所事故の経緯・経過のうち、事故発生から2011年3月末までを詳述する。
施設の損害状況 2011年4月12日16時00分現在の福島第一原発の損害等状況は下記表のとおり（主な出典：社団法人日本原子力産業協会による状況とりまとめ、原子力災害対策本部発表）。
+ 重要度（原産協会評価） 4月12日16時00分現在の状況 1号機 2号機 3号機 4号機 5号機 6号機 出力 (kw) 46万 78.4万 78.4万 78.4万 78.4万 110万 原子炉型式 BWR-3 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-5 格納容器型式 マーク I マーク II 地震時の運転状況 燃料装荷体数：燃料集合体種類 332体:B型(9×9)68体:高燃焼度燃料(8×8)計400体 548体:B型(9×9) 516体:A型(9×9)32体:MOX燃料(8×8)計548体 燃料なし（使用済み核燃料プールに移送） 548体：B型(9×9) 764体：B型(9×9) 炉心燃料健全性（燃料装荷体数） 原子炉圧力容器構造健全性 原子炉格納容器構造健全性 圧力抑制プール構造健全性 交流電源を要する原子炉冷却機能（淡水による大容量注水機能） 交流電源を要しない原子炉冷却機能（熱交換器を介した冷却機能） 建屋健全性 原子炉圧力容器内水位 原子炉圧力容器内圧力・温度 格納容器圧力 炉心への注水 格納容器への注水 格納容器ベント 使用済み核燃料プール内の燃料健全性（燃料の貯蔵体数） 使用済み核燃料プール内の冷却機能 中央制御室の居住性・操作性 交流電源喪失により悪化（照明、監視系のみ回復） 交流電源喪失により悪化（照明、監視系のみ回復） 健全（推定） 環境影響 環境モニタリングによる放射線計測値：西門付近にて 15 μSv/h （5月12日21時00分） 近県の農畜産物から食品衛生法上の暫定規制値を超える放射能を検出。3月21日以降、出荷制限、摂取制限を実施中。 3月13日、女川原子力発電所のモニタリングポストで21μSv/hの放射線を観測。しかし同発電所には放射性物質の大量拡散に繋がる要素は確認できず。 3月23日、発電所付近の海水から、放射性ヨウ素、セシウム、ルテニウム、テルル等が検出されたことを発表。 近県の水道水から食品衛生法上の暫定規制値を超える放射性ヨウ素が検出。 3月28日、2号機外の立て坑に溜まった水の表面で1000mSv/h以上の強い放射線が検出されたことを発表。 3月28日、敷地内土壌からプルトニウムが検出されたことを発表。 4月2日、2号機ピットに溜まった1000mSv/hを超える水がピット亀裂から海に流出していることを発見したと発表。 4月4日、高レベル廃液の移送先確保のため低レベル廃液約1万トンを海に投棄開始。 避難勧告3月12日18：25 総理指示：20km圏内住民に避難指示3月25日11：30 総理指示：20 - 30km圏内住民に自主避難促進国際原子力事象評価尺度（4月12日）レベル7 その他使用済み核燃料共用プール：満水。水温：28℃（4月4日08:10）。21日共用プールへの注水開始、24日冷却ポンプを外部電源により起動乾式輸送容器建屋の外観：異常なし
経過 3月11日 3月11日 1号機 2号機 3号機 4号機 5号機 6号機 14時46分地震発生 15時41分ディーゼル発電機故障停止
thumb|right|300px|沸騰水型原子炉圧力容器および再循環回路の詳細図（※：原子炉格納容器）⇒ ドライウェル (11.) 、ウェットウェル (18.) は原子炉格納容器冷却設備、原子炉格納容器および原子炉格納容器冷却方法に大きく関連。
2011年3月11日14時46分（日本時間）、日本の三陸沖で、モーメント・マグニチュード (Mw)9.0となる地震が発生した。これは日本の観測史上最大で、アメリカ地質調査所 (USGS) によれば世界でも1900年以降4番目の規模である（地震の詳細は「東北地方太平洋沖地震」を参照）。
同時刻、4号機から6号機は定期点検のため停止中であったが、稼働中だった1号機（46万kW）、2号機（78.4万kW）、3号機（78.4万kW）がこの地震により自動停止した。
東京電力福島第一原子力発電所敷地内で記録した揺れの最大加速度は448ガルを記録した。これは、経済産業省原子力安全・保安院が同原発の耐震安全の最大値としていた600ガルの4分の3であった。
この揺れにより、1 - 4号機は発電所内の受電設備が損傷し受電不能に陥り、5、6号機は受電経路である原発西側の夜ノ森線の第27号鉄塔が倒壊し受電不能に陥った。本来はどちらかの外部電源から受電できれば発電所内部で融通できるシステムがあるため全機外部電源喪失を防げるはずだったが、結果的に全機受電不能になり外部電源喪失状態に至った。
受電不能によりいったんは非常用交流電源（ディーゼル発電機）が起動したが、地震41分後の15時27分に到達した第一波以後、数次にわたり本原発を大規模津波が襲った。津波は低い防波堤を越え、施設を大きく破壊し、地下室や立坑も浸水した。地下の非常用交流電源は水没し燃料のオイルタンクも流失した。このため、原子炉は全交流電源を失い、非常用炉心冷却装置（ECCS）や冷却水循環系を動かせなくなった。しかも冷却用海水系ポンプはむきだし状態に設置されていたので津波で壊れた（最終ヒートシンク喪失）。
これにより、1・2・3号機は共に全交流電源喪失状態に陥り、原子炉内の燃料棒に対する注水冷却機能を直流電源であるバッテリーに頼らざるを得ず、継続的な冷却を喪失する恐れが発生したことから、東京電力は15時42分頃、第1次緊急時態勢を発令、原子力災害対策特別措置法第10条に基づく特定事象発生の通報を海江田万里経済産業大臣、佐藤雄平福島県知事、渡辺利綱大熊町長、井戸川克隆双葉町長と関係各機関に対して行った。
さらに15時45分にオイルタンクが大津波によって流出し、16時36分に1号機と2号機は非常用炉心冷却装置による「冷却装置注水不能」と判断されたため（翌12日3時33分に2号機は可能と判明）、同42分に東京電力は同法第15条に基づく通報を行った。なお3号機は、非常用炉心冷却装置の原子炉隔離時冷却系（RCIC系）のポンプが作動している。2号機では、電源喪失直前の15時39分頃にRCICを手動で起動していたが、電源喪失後は制御盤の表示が消え、RCICの作動状況は不明となっていた。
19時03分に枝野幸男官房長官が首相官邸での記者会見にて原子力緊急事態宣言の発令を発表、20時50分に福島県対策本部から1号機の半径2kmの住民1,864人に避難指示が出された。内閣総理大臣の要請により、19時30分には防衛大臣が自衛隊の原子力災害派遣命令（翌12日9時20分に再度命令）。
21時23分には、菅直人内閣総理大臣から1号機の半径3km以内の住民に避難命令を出したほか、半径3kmから10km圏内の住民に対し「屋内退避」の指示が出た。
23時16分、日本経済新聞は「経済産業省原子力安全・保安院によると、冷却水を注水するための非常用ディーゼル発電機が稼働せず、現在はバッテリーで動かしている」と報じた。
3月12日
3月12日 1号機 2号機 3号機 4号機 5号機 6号機 0時49分 14時過ぎ 14時30分 15時36分 20時20分 22時15分 地震 thumb|right|300px|水素ガス爆発した1号炉のイメージ。建屋上部の壁材のみ爆砕し、鋼鉄の骨組みが残っている。
0時49分、東京電力は1号機の「原子炉格納容器圧力異常上昇」により、原子力災害対策特別措置法15条に基づく特定事象発生が発生したと判断。1時20分に通報を行った。また、海江田経産相は3時05分からの記者会見で、原子炉格納容器の破損を防ぐため、1号機に関してベント作業、すなわち格納容器内の蒸気の放出作業の実行を発表。
3時までに20台の電源車が到着するがすべて電圧が合わず、変圧器に接続を試みるもケーブルの重さにより苦戦。
7時すぎ、菅直人首相が、ヘリで第1原発に降り立ち、1時間弱滞在し、職員らから状況の説明を受ける。
10時17分、電源喪失状態の中で作業でベント作業が開始されたが、作業は難航。最終的にベテラン作業員1人の手により14時30分に弁の開放は成功し、格納容器の破損は免れたが、一般人が1年間に浴びても良いとされる放射線の約100倍に相当する106.3ミリシーベルト（約10万マイクロシーベルト）の放射線を10分ほどの作業で浴び、作業員の男性は吐き気やだるさを訴え、病院に搬送された。
午後、アメリカ軍のヘリコプターで真水を大量輸送することが可能か、東京電力から駐日アメリカ合衆国大使館への要請が行われるケヴィン・メア 『決断できない日本』2011年8月20日 文芸春秋 ISBN 978-4-16-660821-8 p26。
14時12分、原子力安全・保安院は、福島第一原子力発電所の1号機周辺でセシウムが検出され、核燃料の一部が溶け出た可能性があると発表した。
15時29分、敷地内モニタリングポストにて毎時1015.1マイクロシーベルトの放射線が観測される。このモニタリングポストは、飯舘村の方向にあった。なお、東京電力から公表されたのは、3桁小さい原発正門付近での線量（毎時5.5マイクロシーベルト、15時30分の値）であり、毎時1015.1マイクロシーベルトの値は公表が遅れたBusiness Media 誠：原口一博×武田邦彦 それでも原発は必要か（2）：原発の情報を公開できない……その背景にあるものとは (2/4)。
15時30分頃、電源車の接続が完了。しかし直後の15時36分、1号炉原子炉建屋で水素ガス爆発が発生。白い煙が確認され、電源ケーブルが損傷し、東京電力社員2名、協力会社の社員2名が負傷した。
なお、時間は前後するが、3時33分、2号機の非常用炉心冷却装置の原子炉隔離時冷却系（RCIC系）ポンプが作動していたことが確認された。
19時55分、1号機の海水注入について内閣総理大臣が指示を出し『地震被害情報 第16報』、20時20分から1号機へ消火系からの海水注入が開始されたが、22時15分に発生した地震により、一時中断された。
21時前に行われた枝野官房長官の記者会見では、15時36分の爆発について、冷却機能を失った原子炉内において燃料被覆管を構成するジルコニウムと水蒸気との高温下での反応を由来とした水素を含んだ蒸気が原子炉格納容器内から漏れ出し、建屋（たてや）内に充満して発生した水素のガス爆発であり、原子炉格納容器の損傷もないという見解が発表された。
3月13日 3月13日 1号機 2号機 3号機 4号機 5号機 6号機 1時23分 1時50分 東北電力 女川原子力発電所のモニタリングポスト各基の数値が急上昇、同MP-2にて最大約21μSv/hを記録。 2時44分 4時15分 12時55分 1時23分、12日22時15分から中断されていた1号機への海水の注入作業が、津波の恐れが去ったと判断されたため再開された。使用する海水には、中性子を吸収し核分裂反応を抑える作用のあるホウ酸が添加されている。
1時50分東北電力 女川原子力発電所の概要および 東日本大震災時の対応状況(平成26年11月)、東北電力女川原子力発電所のモニタリングポストが21μSv/hを観測。同発電所では震災対応の真っただ中であったが、炉心温度100℃未満の「冷温停止」状態にあり、加えて一部電源の破壊・停止もあったものの多重系により全原子炉の冷却系は稼働中であり、同発電所の原子炉からの放射性物質の大気放出を疑う要素は何らなかった。原子力安全・保安院は、検出された放射線は前日の福島第一原子力発電所1号機の水素爆発の際に放出された放射性物質によるものと判断した。
2時44分、3号機の非常用炉心冷却装置の高圧注水系が停止した。冷却水が沸騰して水位が下がり、4時15分から燃料棒が露出し始めた。5時10分に非常用炉心冷却装置の原子炉隔離時冷却系（RCIC系）による注水を試みるも起動しないため、東京電力は、同38分に「冷却装置注水不能」として原子力災害対策特別措置法15条に基づく通報を行った原子力災害対策特別措置法第 15 条第1項の規定に基づく特定事象の発生について 東京電力株式会社 福島第一原子力発電所、2011年3月13日。12日に爆発が起きた同原発1号機と同様に、格納容器内の圧力が高まるため、東京電力は放射性物質が混じった蒸気を外部に放出する準備を進め、海水注入も検討した。
8時41分、3号機の格納容器内の蒸気を排出し、内部の圧力を下げる弁を開けることに成功した。8時56分、放射線量の値が再び上昇し、制限値の0.5ミリシーベルト/時を超えたため、原子力災害対策特別措置法に基づく「緊急事態」の通報を行った。午前、福島県が合わせて22人の被曝を確認したと発表した。
敷地正門付近で中性子が検出されていた午前の段階で、3号機が炉心溶融に至っていた。
午前の記者会見で、枝野官房長官は、1号機の原子炉圧力容器内部が海水で満たされていると判断されると述べた。1号機の水位計は正確に計測できない状態となっているため、ポンプの能力どおりに海水が供給されていることから判断したという。また、3号機については、9時5分に安全弁を開いたことで原子炉圧力容器内部の圧力が低下し、9時8分に真水の注入を開始したと述べた。9時20分には格納容器の排気が開始され、9時25分にはホウ酸の混入が開始された。12時55分には、燃料棒の上部1.9メートルが冷却水から露出したため、海水注入に踏み切った。水位低下で核燃料が露出して溶融する恐れが出たため、13時12分から3号機の原子炉に海水の注入を始めた。
13時52分に第一原発の周辺でこれまでで最も多い1.5575ミリシーベルト/時を観測したが、2時42分に0.1841ミリシーベルト/時に低下した。枝野官房長官は午後の記者会見で、「爆発的なことが万一生じても、避難している周辺の皆さんに影響を及ぼす状況は生じない」と述べた。しかし、1号機と3号機は依然として十分な水位が確保できず、燃料が露出した状態になっており、海水注入後も水位に大きな変化が見られない。
3月14日
3月14日 1号機 2号機 3号機 4号機 5号機 6号機 1時20分 11時1分 13時25分 16時34分 19時45分 21時37分 福島第一原発の正門付近でこれまでの最高となる3.130ミリシーベルト/時の放射線を観測 22時00分 福島第二原発のモニタリングポストMP-4にて通常（約0.03～0.04マイクロシーベルト/時）を超える放射線量を観測され始め、3.84マイクロシーベルト/時の放射線量を観測福島第二原子力発電所モニタリングによる計測状況 2011-03-16 22時7分 福島第一原発の10km南に設置されていた放射能のモニタリングポストで、通常の260倍にあたる9.6マイクロシーベルト/時の放射線量が観測 22時20分 福島第二原発のモニタリングポストMP-4にて、小ピークの7.95マイクロシーベルト/時の放射線量が観測 23時39分 23時39分 福島第二原発のモニタリングポストにてMP-4にて、大規模な放射線量の上昇が観測され始め、28.1マイクロシーベルト/時の放射線量を観測
thumb|300px|避難指示範囲等 thumb|right|300px|アメリカ空軍から提供された消防車を操作する東京電力職員 1時10分、汲み上げ場所の海水が少なくなったため、1号機と3号機への海水の注水を停止した。7時50分、3号機の「冷却機能喪失」により、原子力災害対策特別措置法第15条に基づく特定事象の通報を行った。
11時1分に3号機の建屋が爆発し、大量の煙が上がった。この煙は灰褐色で、1号機のものと比べるとより高くまで上がり、炎が上がる様子も見られた。枝野官房長官は1号機と同様の水素ガス爆発であると発表。この爆発で建屋は骨組だけになり、作業をしていた東京電力と協力企業の作業員、および自衛隊員の合わせて11人が怪我をした。このうち重傷を負った東京電力の作業員1人は被曝した。さらに、3月27日付の英テレグラフ電子版では、3号機が爆発した時現場に居合わせた陸上自衛隊中央特殊武器防護隊の6人が、爆発に巻き込まれ死亡していたと報じている（ただし、3月28日現在の政府広報発表では、この事故によって死者が出たとの報告はない)。この爆発を受け、原子力安全・保安院は原発周辺20km以内に残っていた住民600人に屋内退避を勧告した。枝野官房長官は、「原子炉格納容器の堅牢性は確保されており、放射性物質が大量に飛散している可能性は低い」と発言した。
アメリカ海軍第7艦隊は、震災の救援のために三陸沖に展開していた原子力空母ロナルド・レーガン所属のヘリコプター作業員17人から、低レベルの放射能を検知したと発表した。同空母は福島原発の北東160kmほどを航行していたが、この汚染を受け、発電所の風下から移動した。
13時25分、それまで安定していた2号機でも原子炉内部に冷却水を送り込むことができなくなったため、「冷却機能喪失」として原子力災害対策特別措置法第15条に基づく特定事象の通報を行った。これにより2号機の原子炉の水位が下がったため、16時34分より海水の注水による冷却が開始された。
19時45分、2号機の冷却水が大幅に減少し、燃料棒がすべて露出した。14日夕方より海水注入を行っていたが、ポンプの燃料が切れて注入できなくなっていた。東京電力は20時頃から再び海水注入を開始し、次第に水位は回復した。
21時37分、福島第一原発の正門付近でこれまでの最高となる3.130ミリシーベルト/時の放射線を観測。22時7分、福島第一原発の10km南に設置されていた放射能のモニタリングポストで、通常の260倍にあたる9.6マイクロシーベルト/時の放射線量が観測された。
22時00分、福島第二原発のモニタリングポストMP-4にて通常（約0.04～0.03マイクロシーベルト/時）を超える放射線量を観測され始め、3.84マイクロシーベルト/時の放射線量を観測。
23時39分、2号機の「原子炉格納容器圧力異常上昇」により、原子力災害対策特別措置法第15条に基づく特定事象の通報を行った。
23時50分、福島第二原発のモニタリングポストMP-4にて大規模な放射線量の上昇が確認され始め、28.1マイクロシーベルト/時の放射線量を観測。
同日、東北電力三居沢発電所（水力発電所、最大認可出力1000kW）が設備点検を終え、被災発電所としては始めて営業運転を再開。絶望的だった東北南部太平洋岸地方の送電再開に一歩前進する。
3月15日
3月15日 1号機 2号機 3号機 4号機 5号機 6号機 0時0分 0時0分 福島第二原発のモニタリングポストMP-4で最初のピークである95.7μSv/hを観測。 0時頃 正門にて約1200 mR/hr≒約12000 μSv/h（9時の放出と同規模）の高濃度の線量が観測。ただしアメリカ合衆国エネルギー省のデータU.S. Department of Energy Releases Radiation Monitoring Data from Fukushima Area (04/07) 7ページ目U.S. Department of Energyであり、東京電力公式データ中には存在しない東京電力。 1時頃 茨城県にて初めて北部から徐々に南下する0.1から0.5 μSv級の放射線量の有意な上昇を観測 1時11分 4時20分 福島第二原発のモニタリングポストMP-4で事故以降観測された中で最大の放射線量である155μSv/hを観測。 2時30分 3時00分 4時20分 福島第二原発のモニタリングポストMP-4でこの日最後のピークである140μSv/hを観測。以降徐々に放射線量は減少していく。 4時頃 - 7時頃 茨城県において徐々に南下する1から5.5μシーベルト/時級の高濃度放射線量が観測 5時50分 北茨城市で5.575マイクロシーベルト/時の高濃度放射線量が観測 6時10分 6時14分 8時25分 9時 正門付近で、これまでで最高の11.93ミリシーベルト/時のガンマ線を検出 9時38分 10時22分
thumb|right|300px|福島第一原子力発電所の正門において測定した放射線量。（縦軸）放射線量（単位：ミリシーベルト/時）（横軸）3月12日から3月19日までの時系列。（※：測定は東京電力による） thumb|right|300px|爆発後の３号機原子炉建屋（3月15日撮影） 0時、2号機の格納容器内の圧力を低下させるため初のドライウェルベント（放射性物質を水を通さずそのまま大気中に放出する弁の解放）を数分間実行。圧力が下がらなかったため、結果的に外部に流出していないと東京電力により推定された。
0時頃、正門にて約1200 mR/hr≒約12000 μSv/h（9時の放出と同規模）の高濃度の線量が観測。ただしアメリカ合衆国エネルギー省のデータであり、東京電力の公式なデータ中には存在しない。
0時頃（23時50分）より、福島第二原発の100～150μSv/h級の大規模な放射線量の上昇が観測され始め、断続的なピークを計測。5時20分には福島第二原発での観測上最も高い値である155μSv/hを計測。4時20分に最後のピークである140μSv/hを観測した後は徐々に放射線量は減少し、6時以降に起きた福島第一原発の大規模漏洩による放射線量の上昇は翌日になるまで観測されない。
1時頃より、茨城県にて初めて北部から徐々に南下する0.1～0.5 μSv/h級の放射線量の有意な上昇を観測平成23年3月11日以降の空間線量率一覧茨城県環境放射線監視センター 放射線テレメーターインターネット表示局。
1時11分、2号機に関し、原子炉圧力：1.44 MPa⇒0.92 MPa 官邸HP。 2時30分、3号機に海水の注入を再開東京電力。 3時00分、2号機に関し、格納容器圧力が設計圧力を超えたことから、減圧操作および注水操作を試みるも、減圧しきれず。
4時頃から7時頃にかけて、茨城県において県北東部（日立市） 茨城県環境放射線監視センター 放射線テレメーターインターネット表示局から県東部（鉾田市） 茨城県環境放射線監視センター 放射線テレメーターインターネット表示局に向かって徐々に南下する高濃度放射線量が観測された平成23年3月15日以降の空間線量率一覧茨城県環境放射線監視センター 放射線テレメーターインターネット表示局。最大で5時50分に北茨城市で5.575マイクロシーベルト/時の高濃度放射線量が観測された茨城県災害対策本部。これに関連して、関東地方全域の広範囲で高濃度放射線量が初めて観測された全国の放射線モニタリングデータ文部科学省ホームページ。
6時10分、2号機に関し、圧力抑制室（サプレッションプール）付近で異音発生。圧力抑制室の圧力低下 通常は3気圧ある圧力抑制プール（サプレッションプール）内の圧力が外気と同じ1気圧になっていることから、ここが損傷した可能性が高いとされている。
6時14分、3号機に関し、煙発生。 6時14分、4号機に関し、音がして壁の一部破損を確認 。 6時20分頃、2号機に関し、圧力抑制室に損傷の疑い 。 6時56分、4号機に関し、建屋の上が変形した模様 。 7時頃、所員の90％にあたる約650人が、吉田所長の命令により、福島第二原発へ退避 8時25分、2号機に関し、建屋5階付近から白煙確認 。 9時、正門にて、これまでで最高の11.93ミリシーベルト/時のガンマ線を検出。 9時38分、4号機に関し、建屋3階北西付近より火災確認 。 10時22分、3号機に関し、周辺で400 mSv/hの線量を測定 。 10時59分、オフサイトセンターに対し、退避命令発出。福島県庁へ退避 。 11時59分、国土交通省は福島第一原発の半径30 km以内の上空を高度に関わらず飛行禁止とした。ただし、人命救助や緊急物資の輸送のための航空機は対象外とされた。 12時25分、4号機に関し、鎮火確認（翌日同場所にて再び火災を確認することになった）。 20時40 - 50分、文部科学省は、住民に屋内退避指示が出されている福島県浪江町内の福島第一原発から約20キロの距離の山間部地点、川房・昼曽根・尺石の3か所にて車内外で計測、195 - 330マイクロシーベルト/時の放射線量を観測したと3月16日に発表。なお車の内外で観測値に大きな違いはなく、「車には遮蔽効果がなかった」とした文部科学省。
厚生労働省は、福島第一原発に限り、緊急作業に従事する労働者の放射線量の限度を100ミリシーベルト/年から250ミリシーベルト/年に引き上げた平成23年3月15日、厚生労働省令第23号「平成二十三年東北地方太平洋沖地震に起因して生じた事態に対応するための電離放射線障害防止規則の特例に関する省令」。施行日は同年3月14日。。なお、自衛隊員・消防・警察の上限は50ミリシーベルト/年。
群馬県衛生環境研究所（前橋市）の空間放射線量測定値が10時以降上昇し始め、13時には0.562マイクロシーベルト/時となった。以後翌16日深夜まで断続的に高い値が続いたが、以後安定した漸減傾向になる。
放射線量は一度安定化したものの、夜になって再度上昇し、23時30分に正門で8.08ミリシーベルト/時のガンマ線を検出した。
thumb|200px|right|1975年に撮影。左から4・3・2・1号機。
3月16日 5時45分頃、福島第一原発4号機で3月15日に出火した部分で再び出火した。6時15分頃、火は見えなくなったが、鎮火したかどうかは不明。
8時37分、3号機で白煙が上がり、水蒸気が出たと推測された。
10時以降、観測される放射線量が上昇し、同40分には正門で10ミリシーベルト/時、また12時30分にも正門で10.85ミリシーベルト/時のガンマ線が検出された。この放射線量の上昇について、東京電力の報告を受けた原子力安全・保安院は、記者会見で「圧力抑制室が破損した2号機が原因である可能性が高い」と説明した。
13時20分、警視庁機動隊の11名が放水の準備のため空自百里基地に向けて移動【放水全記録（上）】放射線の中で緊迫の作業 警視庁機動隊 緊急出動が裏目に ＋（2/5ページ） - MSN産経ニュース 2011.4.2。
16時過ぎ、東京電力の協力企業が福島県富岡町で送電線の支柱を直す工事を行っていたところ、社内専用の通信回線を誤って切断した。これによって福島第一原子力発電所から東京本店などへの詳細なデータ送信ができなくなり、17日0時40分頃に復旧するまでおよそ9時間近く通信が途絶え、放射線量が高い建物外に出て衛星電話で必要最小限の報告をするしかなくなった。
福島県災害対策本部によると、21時発表（環境放射能モニタリング測定値 可搬型モニタリングポスト 第8報）の第一原発から20 - 40kmの地域での観測では、飯舘村役場の0時での0.0383ミリシーベルト/時（38.3マイクロシーベルト/時）が放射線量の最高値であった環境放射能モニタリング測定値（可搬型モニタリングポスト）（第8報）暫定値について。
3月17日 thumb|right|220px|陸上自衛隊の救難消防車 thumb|航空自衛隊の大型破壊機救難消防車