对朝鲜核试验最感担心的莫过于和朝鲜处于敌对状态的近邻日本。
9日当天从中午到深夜，日本各大电视台反复播放的几乎都是各界对朝鲜的愤怒讨伐以及要求迅速制裁的强硬姿态。日本众议院在10日迅速通过了谴责朝鲜的决议案，首相官邸也紧锣密鼓且大张声势地高呼准备单独发动对朝鲜的全面制裁。紧张的日本媒体也风声鹤唳，11日一大早就急匆匆推出“朝鲜进行了第二次核试验”的消息。这一消息很快就传遍全球，但不到一小时后就被证实是不实报道。

11日上午8时23分，日本电视台播出这条令人吃惊的快讯：“据政府相关人士称，上午7时40分，朝鲜进行了第二次地下核试验。”这条消息的字幕反复在电视画面下方播出。9分钟后，日本NHK电视台在各频道播出消息称：“朝鲜进行了第二次核试验，目前政府正在确认。”

随后，路透社、美联社等世界各大知名通讯社及电视台纷纷引用日本的电视报道称，“日本政府正就朝鲜第二次核试验造成的地下震动进行调查”。但到9时左右，韩国的地震观测部门对外辟谣说：“没有发现核试爆迹象。”世界各大媒体赶紧忙着更正转发的报道。美国CNN电视台的女播音员苦笑着解嘲说：“这可以被视为该地区人们感受到威胁的一个表现。”作为“罪魁祸首”的日本电视台则在11时30分的新闻节目中表示道歉：“现时仍然未能确认朝鲜进行了第二次核试验，我们更正早间的报道内容并深表歉意。”

另据日本共同社报道，朝鲜最高人民会议常任委员会委员长金永南11日在平壤万寿台会议厅接受了共同社的采访。报道说：“这是安倍政权成立以及朝鲜进行核试验后，朝鲜二号人物首次就核试验问题和对日关系发表见解。”金永南说，朝鲜是否继续进行核试验将视美国的反应而定。在谈到朝鲜重返六方会谈的条件时金永南表示：“那取决于美国的态度，布什政权没有在六方会谈中表现出解决核问题的意愿。”同时他强调，如果在核试验后美国针对朝鲜的金融制裁能够得到解除，朝鲜就准备重返六方会谈。此外，金永南还表示，2002年金正日与小泉签订的《日朝平壤宣言》，在安倍新政权下也仍然有效