1968年3月，日本九州、四國突然有數十萬只雞死亡(因此汙染事件也被稱為“火雞事件”)。主要癥狀是張著嘴喘氣，頭部和腹部腫脹，然後死亡。經檢驗，發現雞飼料有毒，但毒源不明，未進行調查。
1968年6月至10年6月，日本福島縣共有4種皮膚病13人到九州大學附屬醫院就診。患者表現為痤瘡樣皮疹，伴有黑指甲、皮膚色素沈著、結膜充血、眼部脂肪過多等。，懷疑它們是氯痤瘡。因為家庭經常發生，使用食用油，懷疑與米糠油有關。
九州大學醫學部、藥學部和郡壹級的衛生部門組成研究小組，由農學部、工學部、生產技術部和久留米大學的專家參加，分成臨床、流行病學和分析小組開展研究。臨床組3個月以上確診325例(112)，平均每戶2.9例，證實該病具有明顯的家族集中性。之後全國各地逐年增加(以富岡和長崎為最多)。到1978年2月，1684名患者(包括東京、京都府和大阪府)已被日本28個縣正式承認，到1977年已有30多人死亡。
事件發生後，日本衛生部門不得不成立專門部門——“特別研究班”。經解剖分析，在死者的五個內臟和患者的皮下脂肪中發現了多氯聯苯(PCB)。多氯聯苯(PCBs)是聯苯分子上的氫原子被壹個或多個氯原子取代的產物。壹般是混合物。在室溫下，多氯聯苯(PCBs)根據所含的氯原子數可能是液體、液態或樹脂，是壹種化學性質極其穩定的化合物。多氯聯苯不溶於水，但溶於脂類，因此可能通過食物鏈在動物體內富集。多氯聯苯(PCBs)因其性能穩定、不易燃、絕緣性好，在工業上應用廣泛，壹般用作電氣設備的絕緣油和熱載體。
人和動物食用多氯聯苯後，吸收的部分積累在脂肪組織中，所以肝臟中含量高。多氯聯苯會導致皮膚損傷和肝臟損傷等中毒癥狀。身體中毒時，表現為嗜睡、全身無力、食欲不振、惡心、腹脹腹痛、黃疸、肝腫大等。嚴重者可出現急性肝壞死，導致肝昏迷、肝腎綜合征，甚至死亡。
流行病學組調查患者發病時間、年齡、性別、地域分布特征，隨訪患者食用油脂情況。發現患者使用的食用米糠油均為2月5-6日Kamei Warehouse公司油脂部制造，食用該產品的266人中有170人患病，於是分析組在不到壹個月的時間內明確米糠油中的致病物質為多氯聯苯(PCBs)。在患者的分泌物、指甲、毛發和皮下脂肪中發現了多氯聯苯，證實了多氯聯苯來自作為熱載體的KC-400。
經跟蹤調查發現，九州大牟田某糧食加工公司的食用油廠在生產米糠油時，為了降低成本，追求利潤，在脫臭過程中使用了多氯聯苯作為熱載體。由於生產管理不善，多氯聯苯被混入米糠油中。結果，隨著這種有毒米糠油在各地的銷售，人們中毒、生病或死亡。米糠油生產的副產品黑油作為家禽飼料出售，也造成大量家禽死亡。
米糠油事件調查采用環境流行病學調查方法中的病例對照調查方法，即隨機抽取與米糠油事件受害者同處壹地的未感染者作為對照組，調查患者組和對照組的用油量。食用天然黃油、人造黃油和豬油的患病家庭的百分比與對照組沒有區別。對照組比患者組多吃菜籽油或其他食用油，患者組比對照組多吃米糠油很多。通過環境流行病學回顧性調查，最終發現米糠油生產過程中的多氯聯苯汙染是米糠油事件的主要原因。
早在1966，美國就受到了多氯聯苯(PCBs)的汙染，在壹些報紙上討論過，也有人警告說汙染已經擴散到人們生活的方方面面，但並沒有引起日本當局和食品工業企業的重視，也認為PCBs對日本不構成威脅。可悲的是，僅僅過了兩年，PCB中毒讓日本遭遇了新的災難，所以日本米糠油事件也被稱為“PCB汙染事件”。