2日午前5時59分ごろ、福島県沖を震源とする地震があり、福島、茨城、栃木各県で震度5弱の揺れを観測した。
気象庁は福島県と宮城県の太平洋岸に津波警報、青森県から伊豆諸島にかけて津波注意報を発令。同6時49分に福島県いわき市小名浜で60センチ、同7時6分に相馬で90センチ、同8時3分に宮城県の仙台港で1メートル40センチなど、岩手県から東京・八丈島にわたる広い範囲で津波を観測した。同庁によると、震源の深さは約25キロ。地震の規模（マグニチュード）は7．4と推定される。
青森、宮城、福島、岩手の各県と茨城、千葉両県の太平洋側沿岸の自治体は、住民に避難指示を出した。
東京電力によると、午前6時10分ごろ、福島第2原発3号機の使用済み核燃料プールの冷却装置が停止したが、同7時47分に再開した。同6時半すぎには福島第1、第2原発それぞれで津波を観測した。東北電力と日本原子力発電によると、停止中の女川原発と東海第2原発、廃炉中の東海原発では異常は確認されていない。
JR東日本によると、山形新幹線は始発から運転を見合わせたほか、東北・上越・北陸の各新幹線が一時運転を見合わせた。日本航空によると、仙台空港発着の2便を含む計4便が欠航した。
主な各地の震度は次の通り。
震度5弱＝福島県白河市、須賀川市、茨城県高萩市、栃木県大田原市
震度4＝福島市、水戸市、宇都宮市、仙台市、秋田市、山形県米沢市、群馬県渋川市、埼玉県春日部市、千葉市、新潟県見附市。
