反原発論者で、本施設にも反対の立場である鎌仲ひとみが「中立の立場で」制作したとする映画『六ヶ所村ラプソディー』。この映画は各地で反原発の立場の論者の講演会とセットになった自主上映会が開催されている。代表的な講演者は鎌仲ひとみ、田中優、冨田貴史、木下デヴィッド（プロサーファー）である。
グリーンピース・ジャパン.
『六ヶ所再処理工場』に反対し放射能汚染を阻止する全国ネットワーク（阻止ネット）.
パタゴニア.
アウトドア用品メーカーのパタゴニアは原子力資料情報室や「六ヶ所村ラプソディ」に依拠して本事業に反対の立場を表明し、ウェブサイト内に本事業を非難するコーナーを設けていた
議論.
本施設に対する反対運動の主な主張と、それに対する各種の反論・再反論を以下に示す。なお、これらの主張は必ずしも科学的に実証された主張ではなく、論争の最中である。
六ヶ所再処理工場から排出される放射性物質が青森の米や魚を汚染する.
こうしたものは口にしたくないという意見が存在しているが、こうした情報が一人歩きすることで風評被害が発生することを懸念する声もある。汚染された食品を食べない運動ではなく、生産者と消費者が手を結んで環境や食品を汚染させないための反対運動が展開されている。
六ヶ所再処理工場から海中に放出される放射能が三陸の海産物を汚染する.
田中優は、再処理施設が海中に放出する放射性物質は太平洋には拡散せず、親潮に乗って三陸沖の漁場に滞留し、生物濃縮によって魚介類に蓄積するので、再処理施設の稼働は中止すべきであると主張している（前出動画資料参照）。
水産学者の水口憲哉は、田中と同様の事実認識にもとづき、「六ヶ所再処理工場は、今世紀最大の海洋汚染の発生源」と形容したとされる。
イギリスやフランスの再処理工場周辺では白血病が増えているので、六ヶ所再処理工場でも同様の事態が懸念される.
イギリス（セラフィールド）やフランス（ラ・アーグ）の再処理施設周辺では、小児白血病が増えている。このような再処理工場は稼動してはならない。
六ヶ所再処理工場で製造されるプルトニウムは使い道がない.
六ヶ所再処理工場は日本が核武装するためにある.
川田龍平は参議院でプルトニウムについて「角砂糖が五個で日本人全員、日本の住んでいる人口全員の致死量、史上最悪の毒性と言われる」と言及した。