Theo Công ty Thoát nước Hà Nội từ hồi 20h10 ngày 21/09/2015 đến 06h00 ngày 22/09/2015 trên địa bàn thành phố đã liên tục xảy ra các đợt mưa (mưa tập trung tại khu vực quận Long Biên, Hoàng Mai, Nam Từ Liêm từ lúc 03h30 đến 05h00 ngày 22/09/2015 với lượng mưa >100mm). Tổng lượng mưa đến 05h ngày 22/09 đo được tại các khu vực như Vân Hồ 171mm; Xuân Đỉnh 58,1mm; Cầu Giấy 79,3mm; Nam Từ Liêm 94,5mm; Long Biên 207mm; Yên Sở 163,4mm; Thanh Liệt 106mm; Hồ Tây 71,5mm; Trúc Bạch 108,6mm; Hoàn Kiếm 122mm...
Mưa lớn kéo dài khiến nhiều tuyến phố trên địa bàn Thủ đô rơi vào tình trạng ngập úng, giao thông bị ùn tắc nghiêm trọng.