在災情剛剛發生後，受到地震和海嘯重創的巖手縣、宮城縣、青森縣地方政府隨即成立地方政府災害對策指揮部；14時49分，日本氣象廳向沿海37個市村町發出了大海嘯和海嘯警報。14時50分，防衛省設立災害對策部；與此同時，正在參加國會預算會議的首相菅直人下令中止會議，並緊急成立首相官邸對策室。
14時52分，巖手縣知事向自衛隊提出派兵請求。15時1分，自衛隊東北方面航空隊馬上派遣直升機到災區調查災情。15時 2分，宮城縣知事向自衛隊東北方面總監提出請求。三分鐘後，兩架F-15戰鬥機，和1架P-3C飛機飛赴災區。
15時3分，首相召集各部門負責人召開緊急會議，並連續下達四項指示：確認災情和震情，確保居民的安全和採取初期避難措施，確保生命線和恢復交通，竭盡全力向災民提供確切的信息。15時5分、15時10分，福島縣政府和茨城縣政府分別設立災害對策指揮部。
15時14分，內閣設立「地震緊急對策本部」，指導全國抗震救災工作。15時27分，防衛相北澤俊美下令，陸海空8千多名自衛隊員、300架飛機、40艘艦船前往災區。
16時許，內閣收到東京電力福島第一核電站發生緊急事態，政府之前預定的關閉程序發揮作用，核電站停止運行。16時50分，菅直人舉行震後首次記者會，呼籲民衆從媒體收看收聽政府的信息。
11日夜，剛上任的日本外相松本剛明會晤記者，請求駐日美軍協作救災。外務省請求美國、澳大利亞、韓國等國家和地區派出救援人員，提供救援物資。
3 月12日3時，官房長官枝野幸男召開記者會，向媒體通報死亡人數及救災舉措，表達政府透明處理事故的意願。5時40分，菅直人下令居民疏散避難的範圍從福島第一核電站半徑3公里以內擴大至10公里。7時10分，菅直人乘機抵達福島第一核電站視察情況。7點45分，菅直人發佈「核能緊急事態宣言」。
當天上午，內閣召開緊急會議，表示死亡人數將超過1千人。據悉，當日參與救災的自衛隊人員擴大到2萬人，飛機大約190架、艦艇25艘。11時30分，菅直人第四次召開緊急對策會議，決定派遣5萬陸海空自衛隊員參與救助。日本陸上自衛隊核泄漏專門部隊中央特殊武器防衛隊亦抵達福島第一核電站。3月13日，菅直人下令將參與救災的人數從5萬人增加到10萬人。
爲了讓災民和世人及時了解災情，日本政府除了召開記者會，通報政府救援情況，並在政府各機構的網頁上公開信息外，還通過廣播電視等媒體及時公佈信息。如首相官邸網頁上開設了「東北地方太平洋地震應對」專欄，介紹首相和官房長官發佈的命令、應對措施和主要記者招待會的錄像。主管消防廳的總務省在網上公佈各地的消防局和消防隊收集而彙總的災情。消防廳除了公佈搶險救災和災情外，專門開設「災情 Twitter」（微博），提供災情信息交流，等等。
同當年中國四川汶川大地震中，中共軍隊兩天才抵達災區、真實震情被政府和媒體竭力掩蓋相比，日本各級政府的高效率和高透明真是讓中國人欽佩不已。中共政府的低效率亦再次體現在3月10日雲南盈江縣的地震救災中。而且，就連中日媒體對災情的報導模式都是完全不同：日本報導的是還有多少災民沒有收到帳篷和物資，中共媒體報導的是已經發放了多少帳篷和物資；日本媒體關注的是災民的生死，中共的媒體更樂於將鏡頭對準「無微不至關懷」的領導人頭上……
在災難面前，中日兩國政府、媒體表現如此不同，究其根本還是政治體制不同造成的。日本政府是由人民選出的，當然要將百姓的利益放在重要地位；中共政府則根本沒有經過合法的選舉程序，因爲其根本目的就是維持自己的一黨專政，在這樣政府下的媒體當然也毫無自由可言。一個更有意思的現象是，日本政府的壽命很短，日本人民的壽命卻是幾乎全世界第一。這是否再次驗證了一個良好的制度遠比依靠某個政黨或獨裁者更爲有效，更能帶給人民福祉，而追求這樣的制度也許正是中國人民應該努力的方向吧！
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