日本政府事故（核災）調查委員會最終報告等顯示，2011年3月13日凌晨，福島第一核電廠3號機的運轉呈現不穩定的情況，員工試著以手動的方式要讓3號機的緊急用高壓注水系統停止，切換成注水系統時，因當時缺乏電力，操作失敗。
東電先前以這時間點做推估，研判在福島第一核電廠員工以手動要操作注水系統時，有一段時間發生「無注水」的狀況，壓力容器內的水位開始下降。3號機於上午9時（台灣時間8時）許開始爐心熔毀。
但是，東電現在找到了當時操作員所記錄的核反應爐的詳細水位紀錄，研判3月13日凌晨在注水器停機的近7小時之前，注水器可能已失去功能。
東電以電腦解析反應爐內部狀態推論得知，13日清晨5時半左右，爐心的熔毀溫度達2200度，很可能13日的清晨就已開始發生爐心熔毀。
因爐心開始熔毀的時間點比原先估算的時間還要早，因此可能燃料從壓力容器外洩，熔落在圍阻體底部的數量也比原先推估的多，廢爐的作業可能更難執行。
2011年3月13日上午9時25分起消防車開始對福島第一核電廠注水，但機房內已彌漫氫氣，14日上午6時壓力容器損毀，燃料熔落圍阻體底部。11時許，3號機的機房上方發生爆炸。