宮城県と福島県で16日夜に最大震度6強を観測した地震から一夜明けた17日、警察や消防は被害状況の確認を急いだ。1人の死亡が確認され、広範囲でけが人の情報が相次いだ。東北新幹線は下りのやまびこ223号が福島―白石蔵王間で脱線しており、17日は始発から那須塩原―盛岡間の上下線で運転を見合わせる。復旧のめどは立たず、状況次第では運休が長期間に及ぶ恐れもある。
原子力規制庁などによると、東京電力福島第1原発の2号機で使用済み核燃料プールの冷却が停止した。水温が運転管理上の制限値である65度に上昇することはないという。5号機のタービン建屋では火災報知機が作動したが異常はなかった。
第1原発5号機と福島第2原発の1号機と3号機、東北電力女川原発1号機の冷却も停止し、その後復旧した。宮城、福島両県は17日、全市町村に災害救助法を適用すると決めた。仙台市も適用を決めた。
東北5県と関東などの1都8県では最大計約220万戸が停電になり、うち東電管内の約208万戸は全て解消した。震度6強を観測したのは、宮城県は登米市と蔵王町、福島県は相馬、南相馬両市と国見町。気象庁は震源の深さ57キロ、マグニチュード7・4との暫定値に更新した。