Vandellós I cesó su actividad en octubre de 1989, tras 17 años de funcionamiento, a causa de las secuelas de un incendio que afectó de manera importante a las instalaciones, aunque sin consecuencia alguna, en términos de emisiones radiactivas, para el entorno. La propiedad (Hispano-Francesa de Energía Nuclear -Hifrensa-) decidió proceder a su cierre ante el elevado coste que suponía su vuelta a la actividad, tras el incendio, cumpliendo los requisitos que estableció el Consejo de Seguridad Nuclear.

Las actividades previas al desmantelamiento consistieron en el traslado a Francia del combustible gastado para su reprocesado, el acondicionamiento y retirada de los residuos de operación, y el desmontaje de las instalaciones de la central no necesarias. Estas actividades fueron realizadas por Hifrensa.
En la segunda fase, encomendada ya a la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (Enresa), se desmantelaron todas las instalaciones, edificios y estructuras exteriores al cajón del reactor, y se llevó a cabo el confinamiento de éste. Concretamente, Enresa finalizó el 30 de junio de 2003 el desmantelamiento ?el primero que ser realizaba en España- hasta el nivel 2 (lo que permitió liberar en una primera fase gran parte del emplazamiento de la central) y clausura del reactor, que se producirá al final del nivel 3.

Durante el año 2004 se preparó la instalación para la preparación de la fase de latencia (con una duración de 25 años), tanto desde el punto de vista funcional como de estructuración organizativa y de personal. Una vez sellado el reactor se recuperó la mayor parte del emplazamiento.

Desde entonces, y tras la apreciación favorable del Consejo de Seguridad Nuclear el 15 de diciembre de 2004, la instalación dispone de una licencia para permanecer en estado pasivo, con las vigilancias correspondientes para garantizar su seguridad, almacenar ciertos materiales radiactivos y asegurar el confinamiento de la estructuras remanentes, que estará vigente hasta que se inicie la siguiente etapa del desmantelamiento, cuya documentación deberá ser presentada al Consejo de Seguridad Nuclear, al menos con un año de antelación.

La fase de latencia es un periodo de espera de unos 25 años, que permite una reducción significativa de los niveles radiológicos, tras el que, a partir de 2028, se abordará en condiciones más favorables el desmantelamiento de las instalaciones remanentes, básicamente la estructura de hormigón o edificio que alberga el reactor, hasta el denominado nivel 3 o de liberación total del emplazamiento de la central, es decir, la clausura completa.