石巻市立大川小学校
生存した児童22名は新学期より、約10 km離れた石巻市立飯野川第一小学校(現:石巻市立飯野川小学校)へ通学したが、2014年からは二俣小学校敷地内の仮設校舎に移転した。当初は校舎も新たに建て直す予定であったが、のちに児童数減少のため二俣小学校へ統合することになった。
その大川小には、犠牲者を慰霊するために制作された母子像が設置され、2011年10月23日に除幕式が行われた。
地震発生から津波到達まで50分間の時間があったにもかかわらず、最高責任者の校長が不在であったため判断指揮系統が不明確なまま、すぐに避難行動をせず校庭に児童を座らせて点呼を取ったり、避難先についてその場で議論を始めたりするなど、学校側の対応を疑問視する声が相次いだ。
普段から避難に関する教育を徹底し、明治三陸地震の反省を生かして「津波てんでんこ」という教育を行っていた岩手県釜石市の全小中学校では、児童・生徒の自主的避難により99.8%が無事だった。また、同じ石巻市内にあった石巻市立門脇小学校では、地震直後より全員を高台に避難させ、在校児童が全員無事だった。もっとも、門脇小の避難先は舗装・公園化されている日和山公園であり、大川小の裏山は林業関係者しか入山しない山林であった。また門脇小学校でも既に下校していた生徒のうち7名が死亡している。
宮城県が2004年3月に策定した第3次地震被害想定調査による津波浸水域予測図では、津波は海岸から最大で3 km程度内陸に入るとされ、大川小学校には津波は到達しないとされていた。
また、教室棟2階は中庭に向いた片流れ勾配屋根を持っており、屋根勾配に沿った勾配天井が2階教室には作られていたが、この勾配天井にはくっきりとした波状痕を確認することができ、津波の到達レベルが現在でも明確に目視できる状態を残している。
教室棟とプール棟を繋いでいたブリッジは、津波の水圧を受けて校舎側のエキスパンションジョイント部分で切れている。ブリッジは海側に向かって倒壊していることから、最初に校舎を襲った津波は海から平野部を伝ってやってきたのではなく、北上川を遡上した河川津波の方であり、その結果としてブリッジが海に向かってなぎ倒されたと推測されている。また、プール棟側から伸びるブリッジの根本部分は倒壊によってねじ切られており、プール棟階段室の曲面壁にぶつかって止まっている。逆に、ブリッジの倒壊を受けたプール棟階段室の曲面壁は、ブリッジを介した津波の高圧を受けて微妙に変形している。プールは低学年用の小プールと25 mの大プールとがあったが、ともに土砂で埋もれており、プールサイドは水平面を残して腰壁などは流出している。小プールを埋めた土砂はボランティアによって清掃され、25 mプールを埋めた土砂は遺構整備の際に清掃されている。