気象庁によると、11日午後5時16分ごろ、福島県浜通り、茨城県南部で震度6弱の強い地震が観測された。震源は福島県浜通りで、地震の規模はマグニチュード7.1と推定されるという。同庁は茨城県に津波警報を出したほか、福島県、千葉県九十九里・外房、宮城県に津波注意報を出した。
東京電力は、地震直後の会見で、福島第1原子力発電所の1~4号機の屋外で作業していた作業員に待避命令を出した、と発表した。さらに、外部電源が遮断されたことから、1~3号機の原子炉への注水が止まり、消防車のポンプを使った注水などを検討した。ただ、その後に原子力安全・保安院が記者会見し、外部電源の復旧ができたことを明らかにした。結果として、約50分間注水が止まっていたという。