Theo Cơ quan Khí tượng Nhật Bản (JMA), trận động đất xảy ra lúc 16h52 (giờ địa phương) ngoài khơi phía đông bắc Nhật Bản, với tâm chấn nằm dưới đáy Thái Bình Dương ở độ sâu khoảng 10 km.
Ngay sau đó, cảnh báo sóng thần đã được ban hành, với dự báo các đợt sóng có thể cao tới 3 mét. Trong vòng một giờ, sóng cao khoảng 80 cm đã được ghi nhận, song giới chức cảnh báo nguy cơ sóng lớn hơn vẫn còn.
Các khu vực được dự báo chịu ảnh hưởng nặng nhất gồm các tỉnh Iwate, Aomori trên đảo Honshu và đảo Hokkaido.
Đài truyền hình NHK cho biết nhiều thị trấn ven biển như Otsuchi và Kamaishi đã ban hành lệnh sơ tán cho hàng nghìn người dân. Đây đều là những khu vực từng chịu thiệt hại nặng nề trong thảm họa động đất - sóng thần năm 2011.
Thủ tướng Sanae Takaichi cho biết chính phủ đã thành lập lực lượng ứng phó khẩn cấp, đồng thời kêu gọi người dân nhanh chóng di chuyển đến nơi an toàn.
"Hiện tại, chúng tôi đang khẩn trương đánh giá thiệt hại và thương vong có thể xảy ra", bà Takaichi nói.
JMA cảnh báo các dư chấn mạnh có thể tiếp tục xảy ra trong những ngày tới. Tại cảng Hachinohe, nhiều tàu thuyền đã rời bến để tránh sóng thần, trong khi các cảnh báo "Sóng thần! Sơ tán!", liên tục được phát đi.
Theo cơ quan này, sóng thần cao 3 mét có thể gây ngập các khu vực thấp, cuốn trôi người và tài sản ở những vị trí lộ thiên.