Türkiye'nin en büyük depremi olarak anılan 1939 Erzincan depreminde on binlerce insan ölmüştür. Depremden sonra demir yolundan yukarı yeni bir şehir inşaatına başlanarak bugünkü Erzincan şehri meydana getirilmiştir. 27 Aralık 1939 gecesi 7,9 büyüklüğünde bir deprem yaşanmış, şehir harabeye dönmüş taş taş üstünde kalmamıştır. Bu deprem Türkiye'nin gördüğü en şiddetli deprem olup 30.962 kişi ölmüştür. Gece 2:00'de Erzincan'ı 52 saniye boyunca sallayan deprem ayrıca 20. yüzyılın depremleri sıralamasında 15. olmuştur. Erzincan'ı ve hattâ, Koyulhisar'ı da tümüyle haritadan silen bu deprem; Amasya, Ordu, Kayseri, Kırşehir, Ankara, Çankırı, Sivas, Samsun, Yozgat ve Tokat illeri ve çevresinde hissedilmiştir. Toplamda 116,720 bina yıkılmış ve deprem gecesi hava sıcaklığının 0 derecenin altında 30 dereceyi göstermesi de ölü sayısının artmasında büyük etken olmuştur. Deprem sırasında kentin demiryolu köprüsü de yıkılmış, telgraf hatları kopmuş, Erzincan'ın çevreyle bütün ilişkisi tamamen kesilmiştir. Bu depremde Kuzey Anadolu Fay Hattı'nın varlığı anlaşılmıştır. Erzincan'da yıkıcı bir başka deprem de 13 Mart 1992'de yaşanmıştır. Bu deprem 6,8 büyüklüğünde olmuş, 653 kişi ölmüştür.