Kraftverket stoppades automatiskt vid jordbävningen vid Tōhoku 11 mars 2011. En brand uppstod i turbinhallen. Förhöjda värden av radioaktivitet har i efterhand detekterats i området kring Onagawa kärnkraftverk enligt IAEA, vilket förmodas bero på utsläpp från Fukushima-olyckan.