16日午後11時36分ごろ、宮城県登米市や福島県相馬市などで震度6強の地震があった。気象庁によると震源地は福島県沖で、震源の深さは約60キロ。マグニチュード（M）7.3と推定される。この地震の直前にも大きな揺れを観測した。
東北5県と関東などの1都8県で、最大約220万戸の大規模停電が発生した。宮城、福島両県の消防によると、救急要請が次々と入り、登米市や相馬市などでは病院への搬送も相次いでいる。
気象庁は宮城県と福島県に津波注意報を出した。気象庁は17日未明に記者会見を開き、「今後1週間程度は最大震度6強程度の地震に注意を」と呼び掛けた。