东京、横滨已经建成的一些高楼大厦，此时却成为天然的烟囱，将它们之间的空地变成了巨大的火葬场。东京陆军被服厂的空地上聚集了4万多人群，结果大火将其中绝大多数人活活烧死在此。据事后中国慰问团的林骙透露，该处空地上整理出的死难者遗骸，2000人一堆，共有19堆之多，即38000人。大火也消耗了防空洞及避难所里的氧气，躲藏其中的人们因缺氧而被闷死。
日后，官方公布的死亡及失踪人数为14.28万人(死亡105385人)，在人类历史上伤亡最重的灾难中，排名第九，而其中90%都死于震后的火灾。12.8万幢建筑物全毁，12.6万幢建筑物半毁，44.7万幢建筑物被焚。东京、横滨成为人间地狱。
日本驻上海总领事向中国媒体表示："敝国东京、横滨等处各重要区域，突然发生地震，同时火山爆发，飓风海啸，相继而至，灾情重大，为亘古以来所罕有，除建筑物及财产等损失之数，一时尚难调查确实计算外，生命之丧失，约计几及二十余万口，目前疮痍满目，流离失所，尚不知凡几。"
面对着空前大地震，日本政府猝不及防。
此时，日本经济正处在低迷时期。虽然在一战所带来的巨大战争红利刺激下，日本的大企业、大财团迅速坐大，但垄断现象与贫富悬殊现象加剧，社会不安定因素日益活跃。在大正天皇掌权的短短15年之间(1912~1926年)，日本内阁更迭达10次之多，几乎一年一换。
地震爆发时，日本正处在新旧内阁的交接空当之中。候任首相山本权兵卫还未确定内阁成员名单，前任首相加藤友三郎仍在担任看守内阁首相。危机爆发次日(9月2日)，加藤友三郎立即宣布全国进入戒严状态，成立临时震灾救护事务局，拨款950万日元赈灾。午后，山本权兵卫匆忙确定了内阁成员部分名单，晚上7点在赤坂宫的天井里宣布就职，完成了政权交接。此时，内阁还是残缺的，外交、教育、司法三部部长均未任命。
尽管仓促上阵，但日本政府表现了极高的效率。灾区的通信几乎完全中断，政府就动用飞机、无线电、军用鸽、海军军舰传递各种命令。从各地紧急调运粮食、帐篷等进入灾区，并开放了皇宫部分地区作为避难所，所有难民均由政府免费运送。
灾后第2天，灾区大多数可用的蓄水池被清理干净，水车开始穿梭供水；
第4天恢复了部分地区的供电；
第7天恢复了电车运营；
第8天恢复了主要桥梁；
第9天已将街道上的尸首清理干净；
第10天已经恢复了主要的市场……
为了安定人心，仅在东京地区，日本政府就部署了多达6个师团的戒严部队。政府同时出版《震灾汇报》，向民众通报灾情。政府发布了著名的三大紧急令，即《流言浮说取缔令》，严禁传播流言，实际上也取缔了言论自由；《支付延期令》，延长债务支付期限等，稳定金融秩序；《暴利取缔令》，严禁哄抬物价。
就在日本大力自救的同时，以中国和美国为首，国际救援也纷纷到来。
美国《洛杉矶时报》发布的关东大地震新闻
中国动员
日本大地震的消息传到中国时，中国政府迅速行动，展现了极其罕见的高效率。
此时的中国政局，也如同日本一般，处在波动当中。这年6月份，在曹锟等人的逼迫下，大总统黎元洪被驱逐，而参与驱黎的国务总理张绍曾也随即辞职，依照法律规定，由内务总长高凌霨摄政，代理总理职务。
这一摄政内阁在日本大地震次日(9月2日)，就立即派人前往日本驻华使馆表示慰问。9月3日，内阁召集会议，外交总长顾维钧提出，对于日本震灾，"我国本救灾恤邻之义，不容袖手旁观，应由政府下令，劝国民共同筹款赈恤"。
内阁一致通过了5条援日救灾决议：除了分别电令驻日代办张元节、驻神户总领事馆紧急调查灾情之外，拨款20万元援助日本，并要求"各省长官联合绅商地方团体组织日灾急赈大会，与政府一致进行"，同时"派遣商船运送粮食药品，及红十字会赴日"。
9月4日，摄政内阁以大总统令的方式号召全国人民"广募捐款，尽数拨汇，藉资拯济，以申救灾恤邻之至意"。内阁还邀请各界名流，如熊希龄、孙宝琦、汪大燮、王正廷等，共同商议援助日本的具体事项。会议从中午一直讨论到傍晚5时，进一步决定：通令各省区一律筹款赈济；迅速运米30万石到日本；解除粮食输出之禁令；邀请各慈善团体、红十字会及银行、新闻、商会、军警各界组织日灾协济会等。
代表"中国人民"表示慰问的，还有广州的孙文"大元帅"。他致电日本国摄政裕仁亲王(即日后的裕仁天皇)："值贵国京城和国家遭受空前灾难，造成生命财产损失之际，请接受中国人民的深切慰问。"同时，他还给他的日本朋友们犬养毅、福田雅太郎、大仓喜八郎、藤村义郎、久京房之助、头山满、莹野长知、宫崎寅藏家属等，致信表示慰问。
已经下台避居在天津的段祺瑞，也成立了"救灾同志会"，通电北京中央政府、南方孙文、各省军政长官及各团体，号召"广为劝募"，赈济日灾。
而在遥远的东京，那名来自温州的华工黄子莲，已经在遇难地边上的荷花田内躲藏了一天。这天早上，他从剧痛中苏醒过来，推开了压在身上的同伴尸首，艰难地躲到这里，一整天都拿荷叶顶在头上，避免被日本人发现。乘着夜色，他赶紧离开此地，在七丁目(地名)找了一间空屋躲藏。
