Aardbevingen en stoomexplosies kondigden de heropleving van Mount Pinatubo aan in 1991, wat veel geologen verbaasde omdat Pinatubo niet eens in catalogi van de wereld werd vermeld vulkanen. Deze berg (op dat moment met een hoogte van 1745 meter of 5725 voet) miste de klassieke kegelvorm van een vulkaan omdat erosie zijn top had uitgehouwen in een gerafelde heuvelrug met steile met jungle bedekte hellingen, en er was geen schriftelijke vermelding van uitbarstingen. Niettemin namen wetenschappers van het Philippine Institute of Volcanology and Seismology (PHIVOLCS) het ontwaken van Pinatubo zeer serieus, wetende dat hoe langer de rust tussen uitbarstingen, hoe gevaarlijker een vulkaan kan zijn. Het gebied rond de vulkaan omvatte dichtbevolkte gebieden. Clark Air Base, een belangrijke Amerikaanse luchtmachtbasis in de Filippijnen, lag ook tegen de vulkaan aan.

De uitbarsting ontwikkelde zich in verschillende fasen. Op 15 maart 1991 begon een zwerm kleine, plaatselijk waarneembare aardbevingen aan de noordwestkant van Pinatubo. Op 2 april openden stoomexplosies drie grote stoom- en zwavelgasopeningen, of fumarolen, langs een spleet van 3 km lang. hoog op de noordflank van de vulkaan. Evacuatie van bewoners binnen een straal van 10 km (6 mijl) van de top werd aanbevolen. In april en mei registreerde een door PHIVOLCS opgezet netwerk van seismometers tussen 30 en 180 kleine aardbevingen per dagEind april werd het seismische netwerk uitgebreid in samenwerking met de U.S. Geological Survey om een betere bepaling van de epicentra en diepten van de aanhoudende aardbevingen mogelijk te maken. Metingen in de lucht van zwaveldioxide (SO2) gas uit de fumarolen werden gestart op 13 mei, en de metingen toonden aan dat de SO2-uitstoot toenam van 500 metrische ton (551 short tons) per dag tot meer dan 5.000 metrische ton (5.511 short tons) per dag op 28 mei.

Op 1 juni begon een nieuwe zwerm aardbevingen op ondiepe diepten ongeveer 1 km (0,6 mijl) ten noordwesten van de top, wat aangeeft dat magma breuken veroorzaakte toen het een leiding naar het oppervlak dwong uit de magmakamer onder de vulkaan. Op 3 juni luidde een kleine explosie het begin in van een nieuwe fase van activiteit. Kleine, periodieke uitbarstingen van as begonnen bij de top en een kantelmeter hoog aan de oostkant van de vulkaan begon naar buiten te leunen. Op 7 juni bereikte een uitbarsting van stoom en as een hoogte van 7 tot 8 km (4,3 tot 5 mijl), en de volgende ochtend bevestigde een waarnemer in een helikopter dat magma inderdaad het oppervlak had bereikt. Van 8 juni tot 12 juni namen asuitbarstingen en ondiepe aardbevingen toe. Het waarschuwingsniveau werd verhoogd tot “uitbarsting aan de gang” en de evacuatieradius werd uitgebreid tot 20 km (12 mijl) vanaf de top. Ongeveer 25.000 inwoners vertrokken en Clark Air Base evacueerde 14.500 mensen.

De eerste grote explosieve uitbarsting vond plaats in de ochtend van 12 juni; het duurde ongeveer een uur en genereerde een kolom van vulkanisch gas en as van 20 km hoog. De gevarenstraal werd vergroot tot 30 km, en het totale aantal van het aantal evacués nam toe tot ongeveer 60.000 mensen. Een andere grote explosie vond plaats tijdens de nacht van 12 juni, gevolgd door nog eens vijf in de komende twee dagen. Het karakter van de uitbarstingen veranderde op 14 juni, met een toenemende productie van pyroclastische stromen. Observatie van de vulkaan werd sterk belemmerd door de komst van een grote tyfoon op 15 juni. Tien explosieve uitbarstingen op korte afstand vonden plaats tijdens de nacht en ochtend van die dag, maar er was weinig te zien.

De uitbarsting van een climax begon in de vroege namiddag van 15 juni. Zichtbare waarneming s waren onmogelijk vanwege wind en regen die door de tyfoon werden veroorzaakt, maar seismograaf, barograaf en satellietwaarnemingen registreerden de op een na grootste uitbarsting van de 20e eeuw – alleen overtroffen door de gigantische uitbarsting van Novarupta in 1912 nabij de berg Katmai in Alaska. De enorme uitbarsting van Pinatubo, type Plinian, duurde ongeveer negen uur. Halverwege de middag waren de omstandigheden rond de vulkaan pikkedonker, vallende as en puimsteenklompen met een diameter van wel 4 cm, harde wind en zware regen, bliksemflitsen en aardbevingen. Er werden ongeveer elke 10 tot 15 minuten zware grondtrillingen gevoeld. Satellietbeelden toonden aan dat zich een gigantische, parapluvormige uitbarstingswolk had gevormd met een diameter van 400 km (250 mijl) en 34 km (21 mijl) hoog aan zijn top. De as die uit deze wolk viel, besloeg een oppervlakte van 7.500 vierkante kilometer (2.900 vierkante mijl) tot een diepte van 1 cm (0.4 inch) of meer met natte, grijze as en puimsteen; de maximale dikte was ongeveer 50 cm (20 inch) enkele kilometers ten zuidwesten van het ventilatiegebied. Het asvolume was ongeveer 5 kubieke kilometer (1,2 kubieke mijl). De meeste van de 300 doden die direct door de uitbarsting waren veroorzaakt, waren het gevolg van het instorten van daken en gebouwen door het gewicht van natte as.

Tijdens de gigantische uitbarsting stroomden enorme pyroclastische stromen – mengsels van hete as en gassen die dichter waren dan lucht – over de flanken van Pinatubo gesleept tot wel 16 km vanaf de oude top. Deze intens hete asstromen hebben 400 vierkante km land rond de vulkaan gesteriliseerd en valleien gevuld met afzettingen van wel 200 meter (660 voet) dik. Overstromingen als gevolg van de tyfoonregens deden de losse vulkanische as en pyroclastische afzettingen opwaaien en goten dikke modderstromen langs alle beken en rivierdalen rond de berg. Jaren na de uitbarsting, toen zware regenval en overstromingen de dikke pyroclastische afzettingen aantastten, terugkerende modderstromen bedolven steden en akkers, wegen en bruggen verwoestten en meer dan 100.000 mensen verdreven.

Naar schatting 17 miljoen ton SO2-gas werd in de stratosfeer geïnjecteerd door de hoge uitbarstingswolk van Pinatubo. Dit vormde een aërosol van minuscule sulfaatdruppeltjes die, met het extreem fijne vulkanische stof, in ongeveer drie weken om de aarde cirkelden en de zonnestraling die het aardoppervlak bereikte verminderde. Deze stratosferische waaslaag nam af gedurende de volgende drie jaar en veroorzaakte blijkbaar een gemiddelde afkoeling van 0,4 ° C (0,7 ° F) van het klimaat op aarde in 1992-93.