事故的处置工作也值得关注：

（1）宣布进入核安全紧急状态。

2011年3月11日，被地震和海啸冲击之后，福岛第一核电站电力系统瘫痪，时任本首相的菅直人宣布进入核安全紧急状态。日本政府将第一核电站20公里以内和第二核电站10公里以内的民众紧急撤离，对居民进行身体检查，给受到核辐射的人派发碘片，以将危害减到最小。

（2）部分员工紧急撤离现场

从2011年3月12日到3月15日，4个机组连续发生氢气爆炸，事态呈现逐渐升级的趋势。在这最初几天里，核事故的应对一直是东京电力公司在自行处置。

2011年3月15日，福岛核电站形势急剧恶化，公司决定将大部分员工紧急撤离现场，只留下50人坚守岗位，全力为反应堆降温。他们以10~15分钟为单位，分批进出受损厂房，展开替过热的反应炉灌注海水、监控状况、清理爆炸起火后留下的残骸等工作。

（3）请求国际救援。

2011年3月14日，在连续发生爆炸之后，日本政府向国际原子能机构提出了求助申请。按照国际公约，隶属联合国的国际原子能机构有义务协调各成员国的力量为请国提供尽可能的技术支持和协调救援，但总干事天野之弥在接到日本求助的信息之后，显得有些力不从心。

天野之弥为此专程前往日本，表示国际原子能机构将向福岛第一核电站派遣调查团，并派出小组监测核电站周围辐射，同时向日本政府指出本发给国际原子能机构的信息不专业，甚至有一些错误的信息。

（4）注水冷却

2011年3月17日，日本陆上自卫队直升机和消防队相继加入作业，分别从空中和地面向反应堆厂房注水。

（5）清除核电站垃圾与障碍物。

2011年3月20日晚，日本自卫队应首相官的请求，出动2辆最新式坦克来负责福岛第一核电站的垃圾和障碍物的清除工作。由于受海啸冲击，第2核反应堆和第4反应堆周围垃圾成堆，一部分障碍物挡住了放水车的进路。首相官邸曾经要求东京电力公司负责清除这些障碍物，但是由于核辐射量太高，东京电力公司员工无法承担这一任务。首相官邸于是把这一清障工作交给了自卫队。

（6）限制种植水稻。

2011年4月8日，为应对福岛第一核电站放射性物质的扩散问题，日本政府宣布将限制种植水稻。对于已种植的水稻，在那些很可能发现产品中放射性物质超出《食品卫生法》暂定标准的地区，政府将对农户进行赔偿。日本政府同时决定：将取消对福岛县喜多方市等地生产的牛奶、群马县的菠菜和绿叶菜的出货限制。