东电称，试运行从7月31日上午10点多开始，当天中午起转为正式运行。到下午5点，水温下降至82到84度。较低的气温可能也提高了冷却效果。
4号机组在东日本大地震发生时正在接受定期检查。反应堆内的核燃料已通过特殊作业全部取出，乏燃料池中的乏燃料和新燃料共有1535条，因此和其他反应堆相比发热量偏高，东电原本担心池水蒸发可能会损伤核燃料。但此后通过照片和池水分析比对，核燃料并未受到明显损伤。