На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока станции для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время таких остановок обычно проводятся различные испытания оборудования. В 1:23:04 начался эксперимент. Реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная реактивность), однако поведение мощности не внушало опасений. В 1:23:39 был зарегистрирован сигнал аварийной защиты. Вследствии неправильной конструкции поглощающих стержней и низкого оперативного запаса реактивности реактор начал разгоняться. В следующие несколько секунд зарегистрированы различные сигналы, свидетельствующие об очень быстром росте мощности, затем регистрирующие системы вышли из строя. По различным данным, в то время произошло от одного до нескольких мощных взрывов (большинство свидетелей указали на два мощных взрыва), и к 1:23:50 реактор был полностью разрушен.
Первое сообщение об аварии на Чернобыльской АЭС появилось только через 36 часов после катастрофы. В первые дни основные усилия ликвидаторов были направлены на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора и предотвращение ещё более серьёзных последствий. Основная часть аварийно-спасательных работ была выполнена в 1986-1987 годах, в них приняли участие примерно 240 000 человек. Общее количество ликвидаторов (включая последующие годы) составило около 600 000 человек.
Даже сегодня трудно определить степень ущерба, нанесенного в результате аварии на ЧАЭС. Жертвы аварии по-прежнему страдают от высоких показателей рака щитовидной железы и врожденных дефектов. Впрочем, некоторые умудряются жить в зоне отчуждения. В этой местности людям нельзя будет жить в течение ближайших 50 000 лет, но власти не закрывали станцию до начала 2000-х.
В мае 2018 года был принят в эксплуатацию новый саркофаг над аварийным 4-м энергоблоком, получивший название «Новый безопасный конфайнмент».
24 февраля 2022 года в ходе спецоперации ВС России на Украину Чернобыльская АЭС была занята российскими военными. Еще 2000 году работа реакторов ЧАЭС была остановлена, но, несмотря на это, она находится в том же ядерном статусе, как и любая работающая станция, и нуждается в защите.
9 марта 2022 года Чернобыльская АЭС была полностью обесточена - удар по ЛЭП, питающей станцию, нанесла украинская сторона. В течение нескольких суток станция питалась от аварийных дизельных генераторов, поскольку хранилище отработанного ядерного топлива, нуждается в постоянном активном охлаждении. Но охлаждать хранилище в отсутствие электроснабжения невозможно. Это может повлечь повышение температуры в бассейнах выдержки, из-за чего радиоактивные вещества могли начать поступать в окружающую среду.
Электроснабжение ЧАЭС было восстановлено с помощью белорусской энергосистемы. 31 марта станция была возвращена под контроль Украины.