Đầu tiên, khi lò phản ứng hạt nhân vận hành hết công suất, lượng "nhiệt phân rã (Decay Heat)" tích tụ bên trong đã đạt tới đỉnh điểm cao nhất trong lịch sử. Ngay khoảnh khắc trận động đất 9.0 độ ập đến, sóng thần cuốn phăng hệ thống máy phát điện diesel dự phòng khiến toàn nhà máy mất điện triệt để (Station Blackout), dẫu cho các thanh điều khiển đã tự động cắm xuống để ngắt phản ứng phân hạch, nhưng lượng nhiệt phân rã khổng lồ đến mức không tưởng kia vẫn đang điên cuồng thiêu đốt lò phản ứng.

Do bị buộc dừng máy đột ngột khi đang chạy hết công suất, tốc độ bốc hơi của nước làm mát đã diễn ra nhanh gấp mấy lần so với bình thường!

Lượng nước làm mát đáng lẽ phải ngập qua các thanh nhiên liệu hạt nhân đã bị đun cạn sạch chỉ trong một thời gian cực ngắn. Những thanh nhiên liệu hạt nhân trơ trọi lộ ra khỏi mặt nước, nhiệt độ bề mặt lập tức tăng vọt lên hơn 1.200 độ C.