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El 11 de marzo del año 2011 un terremoto de magnitud 9.0 en la escala Richter tuvo lugar en el mar próximo a la costa noreste de Japón, generando un tsunami que causó graves daños en las zonas costeras. Un gran número de edificios, incluso muchos de ellos construidos en hormigón armado, fueron destruidos o sufrieron daños extensos, y una gran parte de la flota pesquera terminó encallada en tierra. Muchas estructuras de defensa costera como diques, rompeolas u otras estructuras construidas para resistir tsunamis, también sufrieron graves daños. Ha sido uno de los peores tsunamis que ha afectado Japón a lo largo de su historia.

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El Centro de Alerta de Tsunamis del Pacífico emitió una alerta de tsunami para el Océano Pacífico desde Japón hasta a Estados Unidos. Aproximadamente una hora después del terremoto, olas de hasta nueve metros de altura golpearon la costa japonesa, barriendo los vehículos, causando el colapso de los edificios, y cortando carreteras y caminos.

El gobierno japonés declaró un estado de emergencia para la planta de energía nuclear cerca de Sendai, a 289 kilómetros de Tokio. Entre 60.000 y 70.000 personas que vivían cerca se les ordenó evacuar a refugios.

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A lo largo de los más de 1000 años de historia japonesa existen un gran número tsunamis detallados en las crónicas históricas del país. De acuerdo con estas crónicas en el área de Tohoku los 5 de mayor magnitud fueron los de Jogan (869), Keicho (1611), Meiji-Sanriku (1896), Showa-Sanriku (1933) y Chile (1960) (Watanabe, 1985).

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En el momento del terremoto, Japón tenía 54 reactores nucleares, dos en construcción y 17 centrales eléctricas, que producían aproximadamente el 30% de la electricidad de Japón, según información de la IAEA en 2011.

Hay seis reactores en la planta de Fukushima Daiichi de Tokyo Electric Power Company, ubicada a unos 65 km al sur de Sendai.

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Once reactores nucleares paralizaron su actividad y el primer ministro de Japón, Naoto Kan, decretó la alerta atómica.
La central de Fukushima Daiichi declaró la emergencia nuclear después de problemas con la refrigeración de uno de sus reactores tras el seísmo.
Asimismo, una segunda central nuclear situada en Fukushima habría reconocido problemas de refrigeración tras el violento seísmo.

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Para el caso de diques diseñados para proteger contra olas generadas por el viento, la elevada fuerza causada por el caudal que sobrepasó la estructura resultó en la destrucción de muchas secciones de dique.
A raíz del tsunami de Chile en 1960, el gobierno japonés decidió construir colosales rompeolas para proteger la entrada de algunas de las rías, en lugares como Kamaishi, Ofunato y Kuji.

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Debido a las múltiples fallas en los reactores de las centrales, hubieron apagones en partes de Tokio y ocho prefecturas. 45 millones de personas se vieron afectadas por los apagones, que estaban programados para durar hasta abril.
En 2015 un trabajador de Fukushima fue diagnosticado con leucemia, lo que sería el primer diagnóstico de cáncer vinculado a la limpieza de la planta nuclear.

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El accidente nuclear de Fukushima Dai-ichi es una serie de incidentes, incluyendo cuatro explosiones distintas, que tuvieron lugar en la planta nuclear de Naraha en la Prefectura de Fukushima, en Japón, tras el terremoto y el tsunami del Tōhoku del 11 de marzo de 2011. El tsunami inundó las seis unidades, situadas en la orilla del mar, dañando la red eléctrica y los generadores de emergencia, impidiendo el funcionamiento de los sistemas de refrigeración.

Después del terremoto los reactores de Fukushima que todavía estaban funcionando se pararon automáticamente. Empezaron a funcionar los motores diésel para generar esta electricidad, pero también se estropearon a las 15:41 cuando llegó el tsunami. En este momento empiezan los problemas de refrigeración del núcleo del reactor con el riesgo de fusión del núcleo. Más adelante se confirmaría la fusión del núcleo de los reactores 1, 2 y 3.

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Los tsunamis pueden causar una importante erosión en las zonas costeras, debido al hecho de que pueden mover grandes cantidades de materiales de una zona a otra. Por lo tanto, algunas áreas pueden sufrir considerable erosión, y luego estos sedimentos pueden estar depositados en otras zonas de la costa o tierra adentro.
De forma adicional es posible que la erosión en la costa se incremente en el futuro debido al aumento de la profundidad del mar en estas zonas, que conllevará cambios en el régimen de olas de la zona. Es probable por lo tanto que los efectos del tsunami se continúen sintiendo todavía durante muchos años.

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El gobierno japonés dio a conocer el costo estimativo del terremoto y el tsunami podrían superar los 25 billones de yenes, es decir 309.000 millones de dólares. Los daños materiales y humanos son muy superiores a los del sismo de Kobe en 1995 (9,6 billones de yenes) y podrían representar el 4,5% el Producto Interior Bruto (PIB) del archipiélago, una estadística en línea con las estimaciones del Banco Mundial. El costo final será sin duda superior, ya que esta estimación no tiene en cuenta las perturbaciones que están sufriendo las empresas, desorganizadas por los problemas de transporte y los cortes de energía en el noreste y en el pulmón económico del país, la región de Tokio, con 35 millones de personas.