仙石線
4キロメートルについては震災前よりも500メートル程度内陸に移設する。また、この区間にあって駅舎が被害を受けた野蒜駅、東名駅の2駅も移設される。2014年7月30日には、復旧工事の目途が立ったことから、2015年6月までに全線再開することが発表され、2015年1月29日には全線再開日が同年5月30日と発表された。
なお、陸前小野駅 - 陸前大塚駅の移設ルートは当初、下記の三つの案が作られたが、安全性や街づくり、早期復旧の観点から現位置かさ上げおよび高台移設案を採用することになった。
また、東北本線の塩釜駅 - 松島駅間と線路が並行している仙石線の松島海岸駅 - 高城町駅間に、両線を連絡する接続線(仙石線・東北本線接続線)を敷設し、仙石線が全線復旧する予定の2015年(平成27年)5月30日から「仙石東北ライン」として東北本線の塩釜以南と仙石線の高城町以北を相互直通運転する計画が発表され、予定通り運行が開始された。
東北地方太平洋沖地震で発生した津波により流された軌道
津波に襲われ脱線したあおば通駅行きの列車
移設・復旧工事中の仙石線(2014年7月)
移設しない区間でも海沿いの区間では護岸のかさ上げが行われた(陸前大塚駅 かさ上げ後)
かさ上げ前の様子(陸前大塚駅 2007年)
野蒜駅 - 陸前小野駅間旧線跡地(2016年1月)
野蒜駅 - 陸前小野駅間新線を走行するHB-E210(2016年1月)
205系3100番台電車(仙台車両センター宮城野派出所所属):あおば通駅 - 石巻駅間で普通として運用。 4両編成(M1 - M6、M8、M10 - M19編成)17本が配置されている。 以前同じく首都圏から転配され仙石線で運用されていた103系にはもともとトイレがなく、仙石線に転配後もトイレの設置がなかった。2002年から仙石線で運用されることになった205系は、あらかじめトイレの設置改造が行われた上で仙石線に投入され、205系の投入により103系の運転は2004年に終了した。その後、多賀城駅付近の連続立体交差化工事に伴う予備車増加で運用に復帰していた103系RT-235編成の置き換え用として2009年に南武線(中原電車区)の205系1200番台1本を4両編成に短縮し、3100番台化した上で仙石線に投入し、この103系を置き換えた。 2011年3月11日、東北地方太平洋沖地震による津波で仙石線野蒜駅 - 東名駅間を走行していたM9編成が流され脱線。