日本作为《京都议定书》的发起国和倡导国，最早提出打造低碳社会的构想并制定相应的行动计划。受地理环境等自然因素的制约，全球气候变化对日本的影响远大于世界其他发达国家。面对气候变暖可能给该国农业、渔业、环境和国民健康带来的不良影响，日本政府积极应对气候变化，主导创建低碳社会。日本提出“低碳社会”理念，倡导没有“低碳社会”就无法发展“低碳经济”。“低碳社会”遵循的原则是：提倡节俭精神，减少碳排放，通过简单的生活方式达到更高质量的生活，从高消费社会向高质量社会转变，实现与大自然和谐生存，保持和维护自然环境成为人类社会的本质追求。

日本环境省设立的全球环境研究基金会在2004年成立了“面向2050年的日本低碳社会情景”研究计划。该研究计划由来自教育机构、研究机构、企业等部门的约60名研究人员组成，具体分为发展情景、长期目标、城市结构、信息通信技术、交通运输等5个研究团队，同时项目组还与日本本国相关大学、海外研究机构等合作，共同研究探讨2050年日本低碳社会发展的情景和路线图，并提出在技术创新、制度变革和生活方式转变方面的具体对策。2006年5月29日，日本经济产业省通过编制《新国家能源战略》，用强有力的法律手段全面推动各项节能减排措施的实施：一是实现世界最先进的能源供需结构。二是全面加强资源外交与能源环境合作：一是推行综合资源保障战略，广泛加强与资源国的关系，支持企业在资源国进行资源开发，实现供应来源多样化等各种措施，将日本原油总进口量中本国企业权益下的原油交易量所占比重（自主开发比例）在2030年之前增加到40%。二是推进亚洲能源与环境合作计划，对中国、印度等能源需求急剧增长的亚洲国家开展节能、煤炭高效利用、安全生产、新能、核能等能源环保领域的战略合作。三是强化应急能力。四是制定能源技术战略。

《新国家能源战略》提出从发展节能技术、降低石油依存度、实施能源消费多样化等六个方面推行新能源战略；减少对石油的依赖，发展太阳能、风能、燃料电池以及植物燃料等可再生能源，推进可再生能源发电等相关能源项目的国际合作。日本制定了四大能源计划来提高能源的利用率，计划之一就是节能领先计划，其目标是到2030年，通过技术创新和社会系统的改善，能耗效率至少提高30%。为完成此目标采取的具体措施是，大力推进节能技术战略，制定不同部门的节能标准并实施评价管理。针对低碳社会建设，日本政府提出了非常详细的目标，即将温室气体减排中期目标定为2020年与2005年相比减少15%，长期目标定为2050年比现阶段减少60%～80%；2020年要使70%以上的新建住宅安装太阳能电池板，太阳能发电量提高到目前水平的10倍，2030年要提高到目前水平的40倍。

2007年2月，日本环境省全球环境研究基金项目组发表研究报告，提出日本低碳社会情景：2050年的二氧化碳排量放在1990年水平上减少70%的可行性研究报告，指出在满足到2050年日本社会经济发展所需要能源需求的同时，实现二氧化碳排量比1990年水平减排70%目标是可行的，日本具有相应的技术潜力。日本环境省提出的低碳规划，倡导物尽其用的节俭精神，通过简单的生活方式达到更高质量的生活，从高消费社会向高质量社会转变。在2007年5月，日本的经济产业省决定在未来5年投入2090亿日元用于发展清洁汽车技术，其目的不仅要大大减少燃料消耗，更要降低温室气体的排放量。2007年6月，日本内阁会议制定《21世纪环境立国战略》。

日本建设低碳城市的基本理念有三点：一是旨在实现最低限度的碳排放。此举的关键在于构建一个社会体系，使得产业界、政府、国民等社会所有组成部门都意识到全球环境的不可替代性，逐渐走出大量生产、大量消费和大量废弃这种传统社会模式的意识，在做选择时，充分考虑到节能、低碳能源的利用和推进循环经济，以及提高资源利用效率等方式来实现最低限度的碳排放。二是实现富足而简朴的生活。强调鼓励人们从长久以来以发达国家为中心形成的通过大量消费来寻求生活富足感的社会中挣脱出来。人们选择及追求简朴的生活方式和丰富的精神世界这一价值观变化势必会带来日本社会体系的变革，推动低碳型富裕社会得以实现。此外，生产部门进行自我改革也需要结合消费者的意向。例如，通过了解消费者选择环境友好型产品的倾向，积极致力于环境友好型产品的研发。三是实现与自然和谐共存。在确保二氧化碳的吸收源、应对不可避免的全球变暖问题上，保护森林、海洋等丰富多样的自然环境资源，使其可再生，推动包括地区社会生物质利用在内的“自然调和型技术”的使用，确保与大自然接触的场所和机会。

2008年5月19日，日本内阁召开“综合科学技术会议”并公布了“低碳技术计划”，该计划实际上是日本实现低碳社会的技术战略。提出了实现低碳社会的技术战略以及环境和能源技术创新的促进措施，内容涉及超燃烧系统技术、超时空能源利用技术、节能型信息生活空间创生技术、低碳型交通社会构建技术和新一代节能半导体元器件技术等五大重点技术领域的创新。此外，日本政府还制定了“技术战略图”，依据“技术战略图”动员政府、产业界、学术界构成的国家创新系统调动国家和民间的资源，全方位立体地开展低碳技术的创新攻关。(www.daowen.com)

日本环境省全球环境研究基金项目组于2008年5月又完成了《面向2050年日本低碳社会情景的12大行动》的研究报告。这12项行动涉及住宅部门、交通部门、工业部门、能源转换部门以及相关交叉部门，每一项行动中都包含未来的目标、实现目标的障碍及其应对策略、实施战略对策的过程与步骤等三部分。新出炉的日本低碳社会行动计划提出要在3～5年内，将太阳能发电设备的价格降至目前的一半，同时大力推进将二氧化碳封存到地下的碳捕集及封存技术的开发。为使安装家用太阳能发电设备的费用在今后3年至5年内减半，日本经济产业省表示将在2009年对安装太阳能设备的用户发放70000日元／千瓦的补贴，低碳社会的成功建立，依赖于以城市为单位的生活方式的转变以及改善城市功能和交通系统的配套改革。2008年6月，日本首相福田康夫提出新的日本防止全球气候变暖对策，即“福田蓝图”。该蓝图指出，到2050年日本的温室气体排放量比目前减少60%～80%是日本温室气体减排的长期目标。

2008年7月，为了在全球范围内建立低碳社会，日本政府根据提案内容的先进性和地区性等标准对参选城市进行了审定。7月22日，“地区活性化统合总部”宣布入选首批“环境示范城市”的有6个，入选的主要原因即这些城市采取了切实有效的措施防止温室效应，京都市等7个市区也被同时选为“候补示范城市”。被选中的示范城市有人口超过70万的大城市如横滨、九州，也有人口在10万人以下的地方中心城市如富山市、带广市，以及人口不到10万的小规模市县村如熊本县水俣、北海道下川町。这些“环境模范城市”通过举办多项活动努力加快向低碳社会转型的步伐，包括开展“绿色能源项目”、削减垃圾数量、“零排放交通项目”等。这些地区推广环境可持续的交通体系，大力发展风能、太阳能，实施二氧化碳减排，以促进社会低碳化发展，建设低碳型城市。按照政策规定，入选城市中的居民主要消费地产食品，并且充分利用当地的太阳能、风能、地热能、生物能等自然资源。通过推动节能住宅的普及、充分利用生物资源、完善轨道交通网络建立便捷的公共交通体系，尽可能减少人流和物流产生的碳排放。

2008年7月26日，日本内阁会议通过了“实现低碳社会行动计划”，明确阐述了日本计划实现低碳社会的目标以及为实现此目标所需付出的努力。例如，计划到2020年日本的太阳能发电量是目前的10倍；在减少汽车排放的温室气体方面，提出计划到2020年前，大幅提高电动汽车等新一代节能环保汽车的普及程度，并计划建立半小时即可完成汽车充电的快速充电设施，届时新车销售中有一半产品将是新一代的环保型汽车。2008年11月，为落实“低碳社会行动计划”，“低碳研究推进中心”作为低碳社会的战略性研究机构成立，经济产业省、文部科学省、环境省和国土交通省联合发布《为扩大利用太阳能发电的行动计划》。

2009年4月，日本环境省公布了名为《绿色经济与社会变革》的政策草案。草案的目的就是通过实施减少温室气体排放等措施，强化日本的低碳经济。除了要求采取能源、环境措施刺激经济外，这份政策草案还提出了实现低碳社会、实现与自然和谐共生的社会等中长期计划，其主要内容涉及社会资本、消费、投资、技术革新等方面。2009年12月11日，日本自民党旨在加强全球变暖对策的“低碳社会建设推进基本法案”的最终文本公布。在这份由自民党项目小组汇总的法案中指出，法律实施后的10年被定为“特别行动期”，并规定“到2050年实现本国温室气体排放量减少60～80%”，以此为前首相福田康夫提出的日本温室气体减排长期目标提供法律支持。该法案明确提出，政府应在法律、金融、财政、税收等方面采取相应措施建设温室气体低排放的“低碳社会”。

为尽早实现低碳社会这一目标，日本文部科学省于2010年正式启动研究开发与实践相结合的综合战略项目，即在本年度内成立“低碳研究推进中心”，努力使之成为日本建立低碳社会的智囊机构。此外，中心将开展以社会为基础的技术示范和战略性的社会实践研究。建立可持续发展的低碳社会历来被放在国家战略的重要位置，这也是日本政府的重要任务之一。为此，文部科学省认为，有必要对实施这一重要战略目标进行详细研究，并将研究开发与实践相结合，进而提出战略性整合的构想。尽管政权更迭，文部科学省仍将按原政权的部署，成立以大臣为本部长的“建立低碳社会研究开发战略本部”，以下再设“建立低碳社会研究开发战略推进委员会”，为上述机构设立专门负责提供建议的部门，并提出让小宫山兼任上述委员会的委员长，该委员会以“绿色创新”为目标，不断研发有利于环境的新技术。