11일 오후 2시46분쯤 일본 도호쿠(東北) 지역에서 최대 규모 8.9[미국지질조사국(USGS) 발표]의 强震(강진)이 발생했다. USGS에 따르면 1900년 관측을 시작한 이후 다섯 번째로 큰 규모다. 일본 기상청은 지진 규모를 7.5라고 발표했으나 미국지질조사국의 발표에 따라 수정했다.

지진 이후 미야기현 연안에 최대 높이 10m의 대형 쓰나미가 강타하면서 선박과 차량，건물이 역류하는 바닷물에 휩쓸리면서 큰 피해가 발생했다．일본 기상청은 오후 3시께 미야기현 연안에 최고 높이 6m의 쓰나미가 밀려 올 수 있다고 대형 쓰나미 경보를 내렸다가 이후 이와테, 미야기, 아오모리, 이바라키현 연안에 최고 10m 높이의 쓰나미가 몰아닥칠 수 있다고 추가 경고했다．미야기현과 이와테현 지역의 경우 쓰나미가 밀려들면서 선박과 수백대의 차량이 휩쓸렸고 건물이 쓰나미에 붕괴된 모습이 NHK 영상을 통해 목격됐다．

지진으로 인해 380km 떨어진 도쿄에서 진도 5의 여진이 발생해 JR, 신칸센과 도쿄 메트로, 사철이 운행을 중단했다. 센다이 공항이 침수되고 나리타 공항 운항이 중단됐다. 이바라키 공항도 모든 비행기의 이착륙이 중지됐다. 도호쿠와 기타칸토에서는 광범위한 정전이 발생하여 휴대전화는 물론 유선전화도 불통이다. 간 나오토 총리는 기자회견에서 “일부 원자력 발전소가 운행 중지되었으나 외부로의 방사성 물질 유출은 확인되지 않았다”고 발표했다.

소니, 도요타 그룹, 미쓰이 화학 등 도호쿠 지역에 위치한 기업공장들의 작업 중지도 잇따르고 있다. 치바의 화학공장과 코스모 석유 제유소의 탱크에서 대규모의 화재가 발생했다. 수도권에서는 도쿄 고토구(江東区)의 텔레콤 센터 빌딩에서도 검은 연기가 솟아오르고 있으며 같은 지역의 신축 건설현장에서도 화재가 발생했다. 일본 소방청은 오후 4시경 이와테(岩手)、후쿠시마(福島)、이바라키(茨城)、치바(千葉)、도쿄(東京) 등 5개 현에서 36건의 화재가 발생했다고 발표했다.

현재 이바라키(茨城)현 다카하기(高萩)에서 1명이 사망했으며, 도쿄(東京)에서도 한 학교의 졸업식이 열리던 도중 건물 지붕이 무너지면서 여러 명이 다쳤다. 후쿠시마의 미나미소마에서 노인보건시설이 무너져 5명이 사망했다. 센다이(仙台) 이즈미(泉)구에는 스키장 산사태로 200명이 고립되어있다고 한다.

진원지에서 약 2500㎞ 떨어진 중국 베이징(北京)에서도 이날 지진이 감지됐으나 아직 사상자는 확인되지 않고 있는 것으로 알려졌다.

AFP, dpa 등 주요 외신에 따르면 하와이의 태평양쓰나미경보센터는 일본과 러시아에 쓰나미 경보를 발령했고 대만과 필리핀, 인도네시아, 하와이, 괌 등 태평양 연안의 섬에서도 쓰나미에 주의해야 한다고 밝혔다. 러시아는 일본의 강력한 지진 발생 이후 쿠릴열도에 쓰나미 경보를 발령했고 필리핀은 이날 일본 지진 발발 이후 동부 해안의 19개 지역에 쓰나미 경보를 상향했다. 대만도 동부와 북동부에 거주하는 주민들에게 쓰나미에 주의하라고 경고했다.