Videre klokken 09:40 JST den 15. mars førte inndampning av bassenget for brukte brenselsstaver i til brann, trolig forårsaket av hydrogenutvikling også her. Brannen førte til større skader på den ytre reaktorbygningen og ytterligere begrenset utslipp av radioaktivt materiale. Det var senere ytterligere et branntilløp som slukket.