震度6強という極めて強い揺れが観測されたことから、22時45分には総理大臣官邸に緊急参集チームが集結した。東北地方太平洋沖地震による震災に対応する総理大臣官邸の対策室が、静岡県東部地震についても対応することになった。緊急参集チームは即座に対応策を協議し、被害情報の収集や被災者の救出に全力を尽くすとともに、状況に応じて東北地方太平洋沖地震の対応に当たる人員の転用など、臨機応変に対応することを決定した。また、防災行政を統括する内閣府では、静岡県東部地震の発生を受け、22時31分に災害対策室が設置された。防衛省では、東北地方太平洋沖地震の被災地に自衛官に加え予備自衛官を投入していたが、静岡県東部地震にも対処する必要に迫られた。東北地方太平洋沖地震のため既に省内に災害対策本部が設置されていたことから、そのまま同本部が静岡県東部地震にも対応することになった。陸上自衛隊は東部方面航空隊、第1飛行隊、富士教導団、静岡地方協力本部、山梨地方協力本部、神奈川地方協力本部を投入した。また、海上自衛隊は、第4航空群と第21航空群を投入した。同様に、航空自衛隊は百里救難隊と救難教育隊を投入した。地震発生日当日の午後10時46分には海上自衛隊第21航空群から航空機が離陸、午後10時55分以降は陸上自衛隊東部方面航空隊から映像伝送機や中継機が離陸するなど、航空機が次々と投入され、情報収集活動を本格化させた。また、静岡県や神奈川県など被災地にある県庁や市役所、町役場など各地方公共団体に陸上自衛隊が連絡員を派遣した。警察庁では、東北地方太平洋沖地震の対応にあたる緊急災害警備本部にて、静岡県東部地震の対応にあたることとなった。静岡県警察、山梨県警察、神奈川県警察が情報収集を進めた。また、神奈川県警察や静岡県警察だけでなく、警視庁のヘリコプターにも出動命令が下され、次々と離陸した。また、消防庁では、震度4以上を観測した全ての都道府県に対し、被災者への対応と被害状況の報告を要請した。さらに、横浜市消防局にヘリコプターの出動を命じた。さらに、海上保安庁では、東北地方太平洋沖地震災害対策本部が、そのまま静岡県東部地震の対策にもあたることになり、ナブテックスや第三管区海上航行警報を出した。
2011年3月15日22時31分55秒（日本標準時）、気象庁により緊急地震速報（警報）が発表された。地震を検知してから3.5秒後に発表されたことから、震源から離れた地域では実際の揺れが到達する前に速報が報じられた。
火山噴火予知連絡会副会長の中田節也は、震源が富士山のマグマだまりのすぐ上、山頂の南4kmの深さ約15kmであったことから、「あのとき、富士山が噴火しなかったのが不思議でならない」と述べている。また、歴史的類似性が専門家の憂慮の元になっている。火山噴火予知連絡会会長藤井敏嗣は「20世紀半ば以降のM9を超える5つの地震すべてで、火山の噴火が例外なく誘発されている」と述べた。千葉大学准教授津久井雅志は「平安時代に起きて20世紀以降にない大きな地震・噴火は、富士山噴火と東海・東南海・南海の連動地震ぐらいだ」と述べている。
気象庁は4日前に発生した東北地方太平洋沖地震との関連性について、「地震のメカニズムや震源域が異なり直接の関係はない（余震ではない）と思われるが、それ以上は分からない」との見解を示している。地震調査研究推進本部の地震調査委員会は、東北地方太平洋沖地震との関連性について検討を重ねた。その結果、東北地方太平洋沖地震は「概ね東西方向に伸張、南北方向に圧縮するひずみを、広域にわたり与えて」いると指摘したうえで、「今回の地震はその影響によって発生した可能性は否定できない」と結論づけた。東北地方太平洋沖地震の際には、水平方向に4メートル以上の水平変動が記録されており、大きな地殻変動が発生していた。その結果、東西に対して伸張するとともに、南北には圧縮する歪みを、広い範囲にわたって与えていた。委員長の阿部勝征は「具体的な関連は分からない」としながらも「マグニチュード9.0という大変大きな規模の地震だったことから、何らかの影響はあったと考えられる」と言及し、東北地方太平洋沖地震に誘発されて静岡県東部地震が発生した可能性を指摘した（なお東北地方太平洋沖地震翌日の12日には、本地震と同様に誘発されたと考えられる長野県北部地震が発生している）。さらに、阿部は「巨大な海溝型の地震の前後で被害が出るような内陸型の地震が発生するのはよく知られている」と述べ、直接的な関連があると確認されていないものの、その具体例として東南海地震や南海地震の前後に鳥取地震・三河地震・福井地震が発生した事例を挙げ、警戒を怠らないよう訴えた。
大正9年、田神正崇は一高を目指し、予備校に通うため上京した。書生先である家を探している時、危うく車に轢かれそうになった女性を助ける。その時、車に乗っていた青年から、何かあったら連絡して欲しいということで、名刺を手渡される。そこには、「斎木貿易商会　代表取締役　斎木蒼磨」と書かれてあった。居候先の家に着いてみると、第一次世界大戦後の恐慌の影響のため、売り家になっていた。行く当てもなく途方に暮れる正崇はふと、1枚の名刺のことを思い出す。その名刺を頼りに、正崇は斎木家の門を叩く。しかし、門の前で何度声を掛けても、誰も出てくる気配が無い。正崇は塀をよじ登り、敷地内へと忍び込む。少し進むと、立派な蔵を目にした。そこで、斎木家の執事である加藤に出くわす。泥棒と間違えられた正崇は、加藤に追いかけられてしまう。迷い込んだ広い庭の奥地で、正崇は大きな桜の木を目のあたりにする。その樹の下に一人の青年が立っていた。彼が振り返り、二人の目が合う。混血で整った顔立ちの青年。「こんな、美しい男がいるのか」と、正崇は思った。この青年こそが、斎木蒼磨だった。正崇は斎木家で書生としての生活をはじめる。「他人には何も期待しない」と言う蒼磨。そんな蒼磨に対し、どう接すれば良いか戸惑う正崇。だが、二人の間には少しずつ、緩やかに打ち解けた空気が生まれ始めていた。そんな折、封印された「北の蔵」で火事が起こる。書生仲間の寺島が焼死、蔵の中に幽閉されていた櫻子という少女が助け出される。彼女は蒼磨の妹で、表向きには9年前に死亡した事にされていたが、実際はその間ずっと「北の蔵」に幽閉されていたのだった。また、蒼磨の部下である吉野が重要な取引で失敗。クビにされた吉野は絶望し、両国の川開きに来ていた蒼磨を刺し殺そうとするが、正崇が身を挺してそれをかばう。その後、警察署にて吉野は自殺。蒼磨の周囲で連続する変死事件に、警察も疑惑の目を向け始める。水面下で激しさを増す血みどろの愛憎劇。だがそれに気づくことなく、正崇は蒼磨に対し、兄に対するような信頼と忠義心を抱き続ける。蒼磨も、正崇の無垢な信頼を壊すことを恐れ、彼を守るような態度を取り続ける。だが蒼磨の背負った業は、二人の穏やかな関係を続かせなかった。櫻子は正崇に、蒼磨の「本当の姿」を知るように仕向ける。正崇がそれを知ったとき、二人の関係は激しく傷つけ合うような破滅的な方向へ向かっていく。