البرنامج النووي الياباني (باليابانية:日本の原子力発電所) أقيم بعد الحرب العالمية الثانية، وتستخدم اليابان المفاعلات النووية نشاطها في أكثر من 20 مدينة يابانية تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية واستخدامها للأغراض المدنية، ومن بينها مفاعل فوكوشيما.
في وقت سابق لزلزال وتسونامي توهوكو في عام 2011، ولّدت اليابان 30% من طاقتها الكهربائية بوساطة المفاعلات النووية وخططت لزيادة هذا النصيب إلى 40%. كانت الطاقة النووية أولوية إستراتيجية وطنية في اليابان. هناك 42 مفاعلًا قيد العمل في اليابان اعتبارًا من فبراير 2019. ومن بين هذه المفاعلات، هناك 9 مفاعلات في 5 منشآت طاقة قيد العمل.
على الرغم أن جميع المفاعلات النووية في اليابان صمدت بنجاح أمام الاهتزاز الذي سببه زلزال توهوكو، تسبب الفيضان التسونامي الذي أعقب ذلك في فشل أنظمة التبريد في منشأة فوكوشيما 1 للطاقة النووية في 11 مارس 2011. أُعلن عن أول حالة طوارئ نووية في اليابان، وأُخلي 140,000 شخص مقيم ضمن حدود 20 كيلومتر (12 ميل) من المنشأة. خرج تقييم شامل أجراه خبراء دوليون حول المخاطر الصحية المرتبطة بكارثة منشأة فوكوشيما 1 للطاقة النووية في عام 2013 بنتيجة مفادها أنه، بالنسبة لعامة السكان داخل اليابان وخارجها، كانت المخاطر المتوقعة منخفضة وليس من المتوقع حدوث زيادات ملحوظة في معدلات السرطان فوق المعدل الطبيعي. اُغلقت جميع المنشآت النووية في اليابان، أو علّقت عملياتها لفحوص السلامة. خرج آخر مفاعلات اليابان الخمسين (توماري-3) عن الخدمة للصيانة في 5 مايو 2012، تاركًا اليابان كليًا دون طاقة كهربائية منتَجة نوويًا للمرة الأولى منذ عام 1970.
أدت المشاكل في استقرار الانهيارات الثلاثية للمفاعلات النووية في منشأة فوكوشيما 1 إلى تشديد المواقف تجاه الطاقة النووية. في يونيو 2011، قال أكثر من 80% من اليابانيين إنهم مناهضون للأسلحة النووية ولا يثقون بمعلومات الحكومة حول الإشعاع. كان هناك نقص في الكهرباء بحلول أكتوبر 2011، لكن اليابان نجت من الصيف دون انقطاعات واسعة النطاق للكهرباء التي توقعها البعض. ذكرت ورقة بيضاء (تقرير أو دليل يخبر القرّاء بإيجاز عن قضية معقدة) وافق عليها مجلس الوزراء الياباني في أكتوبر 2011، أن «ثقة الجمهور في أمان الطاقة النووية قد تدهورت بشكل كبير» بسبب كارثة فوكوشيما النووية، ودعت إلى تقليل اعتماد الدولة على الطاقة النووية.
في 1 يوليو 2012 وعلى الرغم من الاحتجاجات، أُعيد تشغيل الوحدة 3 من منشأة أوي للطاقة النووية. في سبتمبر 2013، خرجت الوحدتان 3 و4 من منشأة أوي عن الخدمة، مما جعل اليابان دون طاقة كهربائية منتَجة نوويًا من جديد. في 11 أغسطس 2015، أُعيدت منشأة سينداي للطاقة النووية إلى الخدمة، متبوعة بوحدتين (هما 3 و4) من منشأة تاكاهاما للطاقة النووية في 29 يناير 2016. ومع ذلك، توقفت الوحدة 4 عن العمل بعد ثلاثة أيام من إعادة التشغيل بسبب فشل داخلي وتوقفت الوحدة 3 في مارس 2016 بعد أن أصدرت محكمة المقاطعة في محافظة شيغا أمرًا قضائيًا بإيقاف تشغيل منشأة تاكاهاما للطاقة النووية. على الرغم أن 43 منشأة من إجمالي 54 في اليابان قبل 2011 لا تزال معطلة عن العمل، قالت وزارة الاقتصاد والتجارة والصناعة في عام 2017 إنه إذا كانت البلاد ستفي بالتزاماتها بموجب اتفاقية باريس للمناخ، فعلى الطاقة النووية أن تشكل ما بين 20-22% من تركيبة الأصول. هناك 26 طلب إعادة تشغيل معلق الآن مع ما يقدر بنحو 12 وحدة تنتظر العودة إلى الخدمة بحلول عام 2025 و18 بحلول عام 2030.