比地震、海啸更为可怕的，是随后燃起的熊熊大火。此时正是午饭时间，地震打翻了家家户户的炉灶，加上东京、横滨两个城市依然以老旧的木制房屋为主，狂风助威，火焰迅速吞噬了关东大平原上的各个城市。

一位名叫徐凤石的中国人，此时正在横滨港外的一艘船上，他事后回忆说：“……码头塌落，栈房倾倒，汽车马车均落水中……俄而砂石蔽日，狂风大作，巨声发于岸上，如天崩地坼，霎时间，沿岸一带同时火起，其延烧之速，有足令人惊心动魄者。每隔数分钟，必闻轰然一声，则某处大厦倾矣。”

东京、横滨已经建成的一些高楼大厦，此时却成为天然的烟囱，将它们之间的空地变成了巨大的火葬场。东京陆军被服厂的空地上聚集了4万多人群，结果大火将其中绝大多数人活活烧死在此。据事后中国慰问团的林 透露，该处空地上整理出的死难者遗骸，2000人一堆，共有19堆之多，即38000人。大火也消耗了防空洞及避难所里的氧气，躲藏其中的人们因缺氧而被闷死。

日后，官方公布的死亡及失踪人数为14.28万人(死亡105385人)，在人类历史上伤亡最重的灾难中，排名第九，而其中90%都死于震后的火灾。12.8万幢建筑物全毁，12.6万幢建筑物半毁，44.7万幢建筑物被焚。东京、横滨成为人间地狱。

日本驻上海总领事向中国媒体表示：“敝国东京、横滨等处各重要区域，突然发生地震，同时火山爆发，飓风海啸，相继而至，灾情重大，为亘古以来所罕有，除建筑物及财产等损失之数，一时尚难调查确实计算外，生命之丧失，约计几及二十余万口，目前疮痍满目，流离失所，尚不知凡几。”

面对着空前大地震，日本政府猝不及防。

此时，日本经济正处在低迷时期。虽然在一战所带来的巨大战争红利刺激下，日本的大企业、大财团迅速坐大，但垄断现象与贫富悬殊现象加剧，社会不安定因素日益活跃。在大正天皇掌权的短短15年之间(1912~1926年)，日本内阁更迭达10次之多，几乎一年一换。

地震爆发时，日本正处在新旧内阁的交接空当之中。候任首相山本权兵卫还未确定内阁成员名单，前任首相加藤友三郎仍在担任看守内阁首相。危机爆发次日(9月2日)，加藤友三郎立即宣布全国进入戒严状态，成立临时震灾救护事务局，拨款950万日元赈灾。午后，山本权兵卫匆忙确定了内阁成员部分名单，晚上7点在赤坂宫的天井里宣布就职，完成了政权交接。此时，内阁还是残缺的，外交、教育、司法三部部长均未任命。

尽管仓促上阵，但日本政府表现了极高的效率。灾区的通信几乎完全中断，政府就动用飞机、无线电、军用鸽、海军军舰传递各种命令。从各地紧急调运粮食、帐篷等进入灾区，并开放了皇宫部分地区作为避难所，所有难民均由政府免费运送。

灾后第2天，灾区大多数可用的蓄水池被清理干净，水车开始穿梭供水;

第4天恢复了部分地区的供电;

第7天恢复了电车运营;

第8天恢复了主要桥梁;

第9天已将街道上的尸首清理干净;

第10天已经恢复了主要的市场……

为了安定人心，仅在东京地区，日本政府就部署了多达6个师团的戒严部队。政府同时出版《震灾汇报》，向民众通报灾情。政府发布了著名的三大紧急令，即《流言浮说取缔令》，严禁传播流言，实际上也取缔了言论自由;《支付延期令》，延长债务支付期限等，稳定金融秩序;《暴利取缔令》，严禁哄抬物价。