Утечка произошла из-за недооценки ливней, которые прошли в окрестностях АЭС в субботу. В компании ожидали не более 40 миллиметров осадков в воскресенье, 20 октября, тогда как в действительности они составили около 100 миллиметров.
В результате ливней резервуары с радиоактивной водой были подтоплены. Пострадала и та цистерна в которой хранилась вода со стронцием-90, сила излучения от которой составляла 710 беккерелей на литр, что в 71 раз превышает безопасные показатели. Для ликвидации последствий ливня в Tepco дождевую воду планировали откачивать в свободные резервуары, чтобы не допустить ее попадания в контейнеры с уже загрязненной жидкостью, однако насосы с таким большим количеством воды не справились. Точных сведений об объемах утечки не поступало.