2月13日の深夜に福島県沖で発生した最大震度6強の地震の影響で、東北地方を中心とした鉄道路線が運休した。一部の路線では施設が損壊するなどの被害が発生している。
東北新幹線は那須塩原～盛岡間の数カ所で架線柱が傾く被害が確認された。福島駅では東口1階改札口前付近の天井から水漏れが発生。JR東日本は東北新幹線の那須塩原～盛岡間と秋田新幹線を2月14日は終日運休し、翌2月15日も終日運休する。在来線は順次再開している。
阿武隈急行によると、阿武隈急行線（福島県・宮城県）は瀬上～向瀬上間の第1阿武隈橋りょうで継ぎ目板ボルトが破損。向瀬上～高子間で道床流出、保原～上保原間と大泉～二井田間で道床崩れが発生している。丸森駅ではホームのいたるところに亀裂が発生し、待合室ドアが損傷した。2月14日は全線で終日運休し、復旧の見込みは立っていないという。
国土交通省によると、2月14日8時時点の運休区間は次の通り（カッコ書きは各社局の発表による2月14日14時頃までの情報）。
●JR東日本
東北新幹線：那須塩原～盛岡（2月15日も終日運休）
秋田新幹線：盛岡～秋田（2月15日も終日運休）
山形新幹線：福島～新庄
常磐線：高萩～岩沼（原ノ町～仙台間で運転見合わせ、2月14日16時頃をめどに再開予定）
羽越本線：あつみ温泉～酒田～羽後本荘（再開）
東北本線：黒磯～新白河（2月14日15時頃をめどに再開予定）
東北本線：新白河～郡山～福島（2月14日19時頃をめどに再開予定）
東北本線：福島～石越（2月14日16時頃をめどに再開予定）
東北本線：石越～一ノ関～盛岡
水郡線：常陸大子～安積永盛（2月14日19時頃をめどに再開予定）
奥羽本線（山形線）：福島～山形（2月14日15時頃をめどに再開予定）
奥羽本線：山形～新庄（再開）
奥羽本線：新庄～院内（再開、新庄～横手間の下り線で一部列車が運休）
仙山線：仙台～羽前千歳（2月14日13時頃をめどに再開予定）
仙石線：あおば通～石巻（2月14日14時頃をめどに再開予定）
磐越西線：郡山～喜多方～野沢
磐越東線：いわき～郡山
左沢線：北山形～左沢
陸羽東線：小牛田～新庄（2月14日15時頃をめどに再開予定）
只見線：会津若松～会津川口（2月14日15時頃をめどに再開予定）
気仙沼線：前谷地～柳津（2月14日16時30分頃をめどに再開予定）
釜石線：花巻～釜石（下り線で運転を見合わせ、2月14日16時00分頃の再開予定）
北上線：北上～横手（2月14日16時頃の再開見込み）
石巻線：小牛田～女川（2月14日13時38分の小牛田発列車より再開予定）
大船渡線：一ノ関～盛（2月14日14時00分頃の再開予定）
陸羽西線：新庄～余目（再開）
米坂線：米沢～今泉（坂町～小国間の上り列車が一部運休）
●仙台空港鉄道
仙台空港線：名取～仙台空港（2月14日16時頃をめどに再開予定）
●阿武隈急行
阿武隈急行線：福島～槻木
●福島交通
飯坂線：福島～飯坂温泉（再開）
●会津鉄道
会津線；西若松～会津高原尾瀬口（再開、JR只見線への乗り入れは中止）
●仙台市交通局（仙台市営地下鉄）
東西線：八木山動物公園～荒井（再開）
南北線：富沢～泉中央（再開）
●三陸鉄道
リアス線：盛～宮古～久慈（再開）
●山形鉄道
フラワー長井線：赤湯～荒砥（再開）
気象庁によると2月13日23時07分、福島県沖の深さ55kmを震源とするマグニチュード7.3の地震が発生。宮城県の蔵王町や福島県の国見町、相馬市、新地町で最大震度6強。2011年に発生した東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）の余震とみられるという。同庁は今後1週間程度、最大震度6強程度の地震に注意するよう呼びかけている。