1953 traten bei der Bevölkerung und bei Katzen erstmals rätselhafte Krankheitsbilder auf, bis im Jahre 1956 diese Krankheit zu grassieren begann. Man nahm zunächst eine ansteckende Hirnhautentzündung an. Die befallenen Personen wurden isoliert, und man stellte bei allen ähnliche Symptome fest: Taubheit in den Lippen und in den Gliedern, Störungen des Tastsinns, der Sprache und des Gehörs. Nach kurzer Zeit wurde ihr Gang ungleichmässig, sie liefen wie betrunken und waren nicht fähig, plötzlich anzuhalten oder sich umzudrehen. Alle Patienten hatten eine konzentrische Verengung des Gesichtsfeldes. Von 116 offiziell registrierten Patienten starben 46, nur wenige wurden geheilt, die meisten behielten bleibende Schäden.
Bei den Nachforschungen stellte man fest, dass alle Patienten regelmässig Fisch assen. Als auch gesunde Katzen, die mit Minamata-Fisch gefüttert wurden, die gleichen Symptome aufwiesen, war klar, dass es sich nicht um eine ansteckende Krankheit, sondern um eine Lebensmittelvergiftung handeln musste. Sofort wurde die Fischerei in diesem Seegebiet verboten, und daraufhin erkrankten keine weiteren Menschen. Die Suche nach dem ursächlichen Gift dauerte drei Jahre. 60 verschiedene Stoffe mit giftigen Eigenschaften waren in dem Abwasser der Chemie- Fabrik enthalten, doch konnte zunächst der eindeutige Beweis der Ursache für die Minamata-Krankheit nicht geführt werden. Die Manager der Fabrik behinderten zudem die Arbeit der Wissenschaftler, indem sie beigebrachte Befunde erfolgreich unglaubwürdig machten. Erst 1959 gelang der Beweis, dass Quecksilber in organischer Verbindung für die MinamataKrankheit verantwortlich war. 1960 wies man Methylquecksilber in den Abwässern der Chemiefabrik nach, doch gelang es der japanischen Chemie-Lobby zu verhindern, dass diese Ergebnisse offiziell anerkannt wurden. Die Untersuchungen ergaben, dass insgesamt etwa 200 bis 600 Tonnen Quecksilber in die Minamata-Bucht eingeleitet wurden, erst 1968 stoppte die Firma diese Einleitungen.
Im Schlick der Minamata-Bucht, unmittelbar neben der Abwasser-Einleitungsstelle, wurde eine Quecksilber-Konzentration von zwei Gramm pro Kilogramm Schlick gefunden, weiter entfernt zwölf Milligramm pro Kilogramm. In unbelasteten Gebieten liessen sich dagegen nur 0,4 bis 3,1 Milligramm Quecksilber pro Kilogramm Sediment nachweisen.
Als die Krankheit an verschiedenen anderen Stellen des Landes auftrat und weitere Menschen daran starben, bildeten sich Bürgerinitiativen und Protestgruppen, da die japanische Regierung immer noch nicht zu einer eindeutigen Stellungnahme bereit gewesen war. Erst im März 197 3 sprach ein Gericht den Opfern von Minamata eine Entschädigung zu, und die Chemiefabrik an der Minamata- Bucht musste 80 Millionen Dollar Schadenersatz zahlen. Bis 1975 waren knapp 800 Personen als Opfer der Minamata- krankheit offiziell akzeptiert worden, weitere 2800 Menschen aber warten noch immer auf ihre Anerkennung.