Землетрясение началось 1 сентября 1923 года, после полудня. Эпицентр его располагался в 90 км к юго-западу от Токио, на морском дне, возле острова Осима в заливе Сагами. Всего за двое суток произошло 356 подземных толчков, из которых первые были наиболее сильными. В заливе Сагами из-за изменения положения морского дна поднялись 12-метровые волны цунами, которые опустошили прибрежные поселения.

В Йокогаме, находившейся в 65 километрах от эпицентра, в результате подземных толчков было сразу же разрушено не менее 20% зданий. Повсюду немедленно начались пожары, из-за сильного ветра огонь быстро распространялся. В порту горел разлившийся по воде бензин, пламя достигало 60 метров в высоту. Большая часть противопожарных средств погибла при первых же толчках, что серьёзно ограничило возможности по локализации пожаров. На железной дороге Токио-Йокогама с пути сошёл поезд, наткнувшись на вывороченные и скрученные рельсы.

В Токио, находившемся в 90 км от эпицентра, было разрушено меньше зданий, чем в Йокогаме (в процентном отношении), но также повсеместно начались пожары, разносимые сильным ветром, которые и причинили наибольший ущерб. Спасаясь от подземных толчков и пожаров, жители бежали на открытые пространства — площади, парки, — но это не всегда помогало. На одной из площадей Токио погибло около 40000 человек — они задохнулись, когда загорелись окружающие площадь дома. Противопожарные средства уцелели, но землетрясение разрушило водные магистрали города, во многих случаях пожарная техника не могла проехать по узким улицам. В конечном итоге подземные толчки и пожары уничтожили около половины строений города.

Землетрясение охватило площадь около 56000 км2. Основное разрушительное воздействие пришлось на юго-восточную часть провинции Канто. В результате землетрясения и последовавших за ним пожаров были практически уничтожены Токио, Йокогама, Ёкосука и ещё 8 менее крупных городов. В Токио только пожаром было уничтожено свыше 300 тысяч зданий (из миллиона), в Йокогаме подземными толчками было разрушено 11 тысяч зданий и ещё 59 тысяч сгорело. Ещё 11 городов пострадали менее серьёзно. Официальное число погибших — 174 тысячи, ещё 542 тысячи числятся пропавшими без вести, свыше миллиона остались без крова. Общее число пострадавших составило около 4 миллионов. Материальный ущерб, понесённый Японией от землетрясения Канто, оценивается в 4,5 миллиарда долларов, что составляло, на тот момент, два годовых бюджета страны и в пять раз превышало расходы Японии в Русско-японской войне.