구소련은 1970년 우크라이나의 키에프를 비롯한 주변 지역에 전력을 공급할 목적으로 체르노빌을 부지로 선정하고 위성 도시 프리피야트와 함께 원자력 발전소를 건설하였다. 체르노빌 원자력 발전소는 1971년에 착공하여 1978년에 완공되어 가동하였다.

원자력 발전소는 체르노빌로부터 북서쪽으로 18 km, 우크라이나와 벨라루스의 국경으로부터 16 km, 우크라이나의 수도 키예프 북쪽으로 약 100 km 지점에 위치하고 있다. 사고 당시 체르노빌 발전소는 총 4기의 원자로를 운용하였고, 2기의 원자로를 추가로 짓고 있었다. 

1986년 4월 26일 원자로 4호기에서 대폭발이 일어났다. 사고는 이날 새벽 4호 원자로에서 터빈 발전기의 관성 운전 시험이 실시되던 중 일어났다. 시험 가동 중 초고온이 된 핵연료로 인해 주위의 냉각수가 순간적으로 비등해 일어난 수증기 폭발이었다. 이 폭발로 작업원 2명이 그 자리에서 숨지고, 반응로의 뚜껑과 원자로의 천장이 파괴되었다. 그리고 파괴된 천장으로 방사성 물질이 사방으로 퍼져 나갔다.

국제 원자력 기구(IAEA)에 따르면 체르노빌 사고 당시 방출된 방사능 양은 히로시마 원자폭탄의 약 400배에 달한다. 이로 인한 인명 피해 규모에 대해서는 지금까지도 분석이 엇갈리고 있다. 그 이유는 피폭 효과가 수십 년에 걸쳐 진행되기 때문이다.

2006년 유엔 체르노빌 포럼이 발표한 보고에 따르면 사고로 인한 직접 사망자는 4000여 명으로, 대다수는 사고 당시 원자로 운영을 담당하고 있던 근로자들과 화재 진압, 응급 구호 작업에 투입된 소방대원이었다. 그리고 당시 사고 수습을 위해 투입된 22만 6천 명의 작업자들은 방사능에 계속해서 피폭되었으며, 공식 보고에 따르면, 이들 중 25,000명이 사망하였다.

체르노빌 원전은 2000년 12월 15일 영구 폐쇄되었다. 소련은 각 지역별 인구 비례로 인원을 할당해서 60만 명을 동원하여 사고 원자로를 완전히 덮는 석관을 일단 건설하였으나, 지금까지도 원전 사고에 대한 뚜렷한 해결책은 나오지 않았다.

현재 사고 반경으로부터 30㎞ 이내에는 인간의 거주가 금지된 채 유령 도시가 되었다. 체르노빌 원전 사고는 전 세계의 주목을 받았고, 방사능 사용과 사고에 대한 경각심과 심각성을 인식하게 하였다. 주요 국가들은 원자력 발전소 건설을 중단하거나 미루었다.