5：45 4号機で3月15日に出荷した部分が再び出火。

(2011年03月16日)

6：15
火は見えなくなったが、鎮火したかどうかは不明。

8：37
3号機で白煙が上がり、水蒸気が出たと推測される。

10：00以降
観測される放射線量が上昇し、同40分には正門で10.85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「原因は圧力抑制室が破損した2号機の可能性が高い」と説明した。

16：00過ぎ
東京電力の協力会社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1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。

21：00
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20km〜40kmの地域での観測では、飯舘村役場の0時の0.0383ミリシーベルト/時が最高であり、大きく放射能が検出された地域はなかった