９月６日午前３時７分に起きた北海道胆振（いぶり）地方中東部を震源とするマグニチュード6.7の地震で、北海道で初めてとなる震度７を厚真（あつま）町で観測した。
このほか震度６強を安平（あびら）町とむかわ町、震度６弱を札幌市東区、千歳市、日高町、平取（びらとり）町で観測した。
その後も地震活動が活発な状態が続き、約１か月後の10月５日にも震度５弱の揺れを観測する地震が起きた。
地震で北海道最大の火力発電所で、北海道の需要全体のおよそ半分を賄っていた苫東厚真発電所が緊急停止。電力の需要が供給を大きく上回って、周波数が維持できなくなり、発電や変電の設備が壊れることを防ぐために、ほかのすべての火力発電所や水力発電所も停止せざるをえなくなり、“ブラックアウト”と呼ばれる大規模な停電が起きた。
北海道泊村にある泊原発。運転は停止していたが、ブラックアウトで電源が供給されなくなった。非常用のディーゼル発電機が自動的に起動して核燃料の冷却が続けられた。その後、道内の水力発電所が稼働、10時間近くたった午後１時までにすべて復旧した。
震度７だった厚真町では、山の至る所で土砂崩れが起き、複数の住宅が倒壊したほか、崩れた土砂が道路や田んぼに流れ込んだ。民間の測量会社が人工衛星の画像を分析したところ、土砂崩れは厚真町やその周辺の直径20キロの範囲内に集中し、およそ3800か所で起きていた。専門家は、「この付近には、厚真町の西にある樽前山などの火山噴出物が厚く積もっていて、それが地震で滑るように崩れたのではないか」と指摘している。
大規模な土砂崩れが起きた厚真町。まだ辺りが真っ暗な中、大量の土砂が山沿いの住宅を襲った。助かった人からは「山が一気に、崩れてきた」との証言も。この日、３人の死亡が確認されたほか、安否が分からない人が30人以上にも上り、夜を徹しての救助活動が続けられた。
北海道の空の玄関、新千歳空港は、地震で滑走路に被害はなかったが、ターミナルビルの天井や壁が剥がれるなどの被害があったため、ビルが全面的に閉鎖となり、全ての便が欠航した。千歳空港のターミナルビルが全面的に閉鎖になったのは、昭和63年の開業以来、初めてだという。空港は、翌日の７日に国内線が、続いて８日には国際線がそれぞれ再開した。
ＪＲ北海道は、地震による停電の影響で北海道新幹線や、札幌と道内各地を結ぶ特急列車など、すべての列車が終日運行できなくなった。翌日の７日、停電が復旧し、北海道新幹は運転を再開したが、特急列車を含む在来線は、線路や橋梁などに損傷が見つかったため、一部を除き運転再開の見通しが立たなかった。
大都市・札幌の清田区の住宅街では、地震の揺れで地盤が液状化する現象が広範囲で発生。道路が陥没したほか、多くの建物が傾くなど大きな被害が出た。現地を調査した専門家によると、液状化の被害は谷筋を埋めて造成された場所で起きていて、「同様に造られた住宅地は全国各地にあり、液状化は大都市のどこでも起きうる問題だ」と指摘している。
停電や断水が続く中、道内各地のスーパーやコンビニ、ホームセンターには大勢の市民が長い列を作り、食品や水、電池やカセットボンベを買い求めた。安平町では唯一営業していたガソリンスタンドに車の行列も。給油を１台10リットルに制限して対応した。
北海道を訪れていた多くの外国人観光客。必要な情報を得られず街角で途方に暮れる姿が見られた。北海道庁は、英語・中国語・韓国語で相談に応じる専用ダイヤルを設けて対応。韓国外務省は足止めされた旅行者向けに新千歳空港に支援デスクを設置した。
北海道電力は、緊急停止した苫東厚真火力発電所以外の火力発電所の再稼働など、復旧作業を進めた結果、地震から１日がたった７日午前３時までに道内の停電のほぼ３分の１が解消、２日後の８日午前２時現在で全体の99％で電力が復旧した。
しかしながら道内の電力の需給状況は厳しい状況が続くとして、週明けの10日から家庭や企業に対して20％を目標に節電を求めた。19日に苫東厚真火力発電所１号機が再稼働したことで電力需給の状況は大きく改善、節電要請は解除された。
北海道庁によると一時は１万1677人が68市町村の473の避難所に身を寄せ、不安で不自由な生活を強いられた。地震から（３週間）がたっても（638）人が避難生活を続けている。心や体の不調を訴える人も相次ぎ、被災者支援が大きな課題に。
震度５強だった苫小牧市で男性１人が死亡していたことが新たに分かった。これで今回の地震で死亡した人は41人になった。このうち大規模な土砂崩れが起きた厚真町で死亡した36人は、警察が調べた結果、60％余りの人が窒息死だった。多くの住民が自宅で寝ている時に、突然、崩れた土砂やがれきの下敷きになったと見られている。厚真町以外の５人は、自宅の階段から転落したり、倒れてきた本の下敷きになったりして死亡した。
政府の地震調査委員会は今回の地震について、ＧＰＳの観測データなどから、ほぼ南北方向に長さ15キロ程度の断層が1.2メートルずれ動いて起きたとする推定をまとめた。断層を境に岩盤が縦方向にずれ動く、「逆断層」と呼ばれるタイプだということ。
京都大学防災研究所の西村卓也准教授がＧＰＳの観測データを使って北海道の地盤の動きを分析したところ、地震は陸側のプレートの内部にある「スリバー」と呼ばれる地下の岩盤が衝突し、ひずみがたまり続けているエリアで起きていたことがわかった。
地震発生から８日。北海道内のＪＲは復旧が徐々に進み、札幌と帯広や釧路を結ぶ特急列車が運転を再開。これで、地震の影響による特急列車の運休はすべてなくなった。一方、特急列車の一部は、節電に協力するため一時、本数を減らして運行した。
大きな被害が出た厚真町には３連休の期間中、大勢のボランティアが集まった。この日は約200人が担当する地区に向かい、地震で壊れた家を直したり家具を運び出したりした。支援を受けた人の中には「大丈夫でしたか」と優しく話しかけられ涙ぐむ人も。
地震のあと宿泊予約のキャンセルが延べ94万人分にのぼり、飲食や交通などを含む観光業全体への影響は金額にして推計で約292億円に上る（北海道庁調査９月15日時点）。旭山動物園も来園者が伸び悩んだ。風評被害をなくそうと知事が観光客を呼び戻すメッセージを発信した。
北海道では一時1891校の公立学校が休校。この日、胆振地方の厚真町、安平町、むかわ町の小中高校で授業再開、道内のすべての公立学校で授業が再開された。一方、地震で給食センターの設備が壊れ、パンと牛乳、デザートを業者から購入して対応した学校も。
北海道全域が停電する原因になった苫東厚真火力発電所。１号機、２号機、４号機の全てが運転を停止していたが、地震から13日たった９月16日午前９時に１号機が再稼働。出力が最も大きく、タービンから出火する被害があった４号機は９月25日未明に再稼働した。２号機の再稼働は10月中旬になる見通し
停電で酪農が止まり各地のスーパーマーケットでは北海道産の乳製品や農産物が品薄状態に。東京 練馬区の店では牛乳の入荷が止まり、ほかの地域から仕入れて補うも確保できたのは発注数の３分の１ほど。１人２本までに購入本数を制限する対応をとった。
節電のため看板のネオンを消していた札幌の繁華街「ススキノ」。火力発電所の再稼働を受けてシンボルとなっているウイスキーやビールメーカーの看板に明かりがともる。街の夜景が戻ったのは約２週間ぶり。
ブラックアウトのきっかけになった苫東厚真火力発電所の内部が公開。タービン内で火災が発生した４号機では、格納する施設の外側に高温の蒸気が噴き出した跡が今も残る。また、１号機のボイラー管は、直径4.5センチの管に７センチほどの亀裂が入り、ここから大量の蒸気が漏れ出して、出力が低下した。
政府が北海道支援策を決定。観光分野では道内を訪れた観光客を対象に１泊当たり２万円を上限として、日本人旅行者は旅行商品や宿泊代金の50％から70％を３泊まで、外国人旅行者は代金の70％を５泊まで補助。対象10月１日から販売される宿泊プランや旅行商品。
経済産業省は道内の電力供給が足りなくなった時に、本州からより多くの電気を送ることができるようにするため、北海道と本州をつなぐ送電線「北本連系線」の増強を検討する方針。北本連系線の容量は現在60万キロワットで、来年３月には90万キロワットに増える予定で、さらに数十万キロワット規模で容量を増やせないか検討することにしている。
