反应堆的冷却水来自电站旁边的一条运河，当地人喜欢去那里钓鱼。当晚，彼得?托尔斯季科夫和朋友在那里钓鱼，而且他们准备在那里多待一会儿。他们所处的位置正是靠近四号反应堆的地方。
午夜时分，换班开始了。尤里?卡尼夫向汽轮机室走去。他检查了汽轮机，查看了一下汽轮机仪表上的数字。和同伴坐下来喝了一杯茶之后，尤里?卡尼夫开始等着做安全测试。鲍里斯在距离反应堆大约300 米远的控制室里。27 岁的列昂尼德和他在一起，他负责控制反应堆。他和鲍里斯不知道他们将要开始的是一个复杂的平衡动作。像往常一样，为了防止紧急情况发生，消防科的人也在。
午夜12 点5 分，测试的准备工作开始，列昂尼德慢慢调低了功率，在接下来的20 分钟里，一切都很顺利。可是，仅仅又过了3 分钟，麻烦就出现了。反应堆的功率不知何故开始骤然下降。虽然这不在测试范围之内，但列昂尼德需要迅速地恢复功率以便及时解决问题。
到了凌晨1 点，列昂尼德认为反应堆已经稳定，于是继续进行测试的准备工作。3 分钟后，负责水泵的鲍里斯也遇上了麻烦。他打开了两台备用水泵的电源，但水泵将水压入反应堆的速度太快了。这意味着不能够产生足够的蒸汽用来驱动汽轮机，系统失去了平衡。
1 点19 分，列昂尼德认为升高反应堆堆芯的温度情况会好转。反应堆升高产生了更多的蒸汽，列昂尼德和鲍里斯甚至还以为局势被控制住了，所以他们继续测试的准备工作。然而，他们不知道堆芯的温度已经升到了危险的程度。
在汽轮机室，尤里?卡尼夫接到控制室打来的电话。他从电话里得知准备工作已经就绪，测试马上就要开始了。在值班工人看来，切尔诺贝利的情况一切正常。
1 点23 分，操作员按计划关闭汽轮机。在测试工作即将开始的时候，列昂尼德发现反应堆的温度开始快速飙升。反应堆内的压力迅速接近临界值，控制室内响起了警报声。虽然列昂尼德和鲍里斯知道出了问题，但他们并不知道只有几秒钟的时间用来阻止一场严重的核灾难。
凌晨1 点23 分，负责控制反应堆的列昂尼德采取极端措施，他按下了反应堆的紧急关闭按钮。可是，情况不但没有好转，反而更加严重了。反应堆的温度比正常水平高出了100 倍。最终，意想不到的事情发生了，高温开始毁坏反应堆的堆芯。局面失控了，火烧了起来。燃烧的燃料遇到冷却水，引起3 次大爆炸。仅仅1 分钟后，切尔诺贝利四号反应堆就爆炸了。爆炸所产生的冲击力将反应堆2000 吨重的钢顶掀开了，8 吨重的高放射性燃料被抛向了夜空。巨大的火球冲过反应堆顶，炙热的石墨碎片和核燃料像瀑布一样撒落下来，点燃了涡轮室的柏油顶。猛烈的冲击波携带着一团奶白色的放射性烟尘向控制室袭来，笼罩在所有操作人员的头上。将近50 吨核燃料蒸发在大气中，另外还有70 吨燃料和700 吨放射性石墨散布在电站四周，与爆炸现场周围的残骸混合在一起。