22日午前5時59分ごろ、福島県沖を震源とするマグニチュード（M)7.4の地震があり、福島、茨城、栃木の3県で震度5弱を観測した。仙台市に140センチ、福島県の東京電力福島第1原発に100センチ、岩手県の久慈港に80センチの津波が到達した。その後も震度1〜3の地震が続いた。
　気象庁によると、東日本大震災の大震災の余震とみられ、140センチの津波観測は大震災以降、最大。マグニチュードの規模はＭ7.3の阪神大震災や熊本地震を上回った。震源地は福島県いわき市の東北東約60ｋｍ沖で、震源の深さは約25キロ。気象庁は福島、宮城両県に津波警報、青森、岩手、茨城、千葉各県に津波注意報を出した。
　電力各社と日本原子力発電によると、福島第2原発3号機の使用済み核燃料プールの冷却設備が一時停止した。菅義偉官房長官は記者会見で「放射能漏れや、燃料の温度が上がるものでない」と述べた。
　福島第1原発に新たな異常はない。東通原発、宮城県の女川原発、茨城県東海村の東海第2原発にも異常は確認されていない。いずれも運転停止中。日本原子力研究開発機構（原子力機構）の施設も異常はなかった。

　第2原発では68.4ガル（ガルは加速度の単位）の揺れを観測。同社は、スキマサージタンクの水面変動をセンサーが水位低下と判断し、ポンプを停止させたとみて詳しい原因を調べている。
　第2原発ではこのほか、構内の一部停電で、放射性のちりを観測するモニターが1基停止。また、福島第1原発では、余震や津波に備えて、汚染水の移送作業を停止した。

　22日午後11時すぎにも、福島県で震度4を観測する地震が発生。気象庁は今後1週間程度、最大震度5弱の地震と津波に警戒を呼び掛けた。
　東京電力は津波注意報の解除を受け、福島第1原発の原子炉建屋などがある敷地海側を巡回し、汚染水漏れがないことを確認。

　こうした状況を踏まえ、規制庁の安井正也技術総括審議官は検討会の中で「デブリ（原子炉内の溶けた燃料）とか燃料貯蔵プールの話は、時間的余裕があるのは誰でも分かるわけで、一番リスクがあるのは普通に考えれば（津波による）地下滞留水（汚染水）の流出問題」と断言している。
　津波対策として、東電は海抜10メートルの敷地に高さ4・2メートルの仮設防潮堤を設置。仮設防潮堤を超える津波に襲われた場合でも、原子炉建屋地下などにたまった汚染水が流出しないように建屋の扉や配管のすき間などを埋める工事も行っている。