2011年3月11日14時46分、地震発生。来館者、職員約300人が緊急避難、けが人等なし。
落ち着いたところで、手分けして被害状況および危険箇所を確認。立ち入り禁止区域を表示しパーティションを設置。

【参考映像】当日の揺れの映像

〈1階：メディアテーク外周〉
定禅寺通に面した１階の大扉（南面大型開口）が壊れ、完全には閉められない状態になった。

〈1階：オープンスクエア〉
3月12日にメディアテーク開館10周年記念シンポジウム『メディアテークから、未来を語る』の開催を控え準備を進めていた折の災害だった。外周の大扉に被害が出た1階だが、オープンスクエアの椅子は整然と並べられた状態のまま、ほとんど動いていなかった。

【参考映像】わすれン！ストーリーズ005 せんだいメディアテーク 警備員

〈2階：情報ライブラリ〉
CD、DVDなどの視聴覚資料も棚から落下し、散乱した。

〈2階：仙台市民図書館／児童書ルーム、おはなしのへや〉
子ども向けの図書を集めた「児童書ルーム」や、その奥の絵本読み聞かせなどに利用されていた「おはなしのへや」でも児童書や絵本等が落下・散乱するなどした。

〈3・4階：仙台市民図書館〉
南面（定禅寺通り側）の大ガラス1枚が破損。本棚の図書資料も多くが落下し、足の踏み場もない状態になった。

【参考記事】市民図書館の震災の様子

〈5・6階：ギャラリー〉
『せんだいデザインリーグ2011 卒業設定日本一決定戦』の出品作品展が開催されていたが、展示物は散乱。トイレの天井が落下。

〈7階：スタジオ〉
南側（定禅寺通り側）エリアの天井が落下。全館の中では最も被害が大きかった。

〈屋上〉
屋上ではダクトが外れていた。3月12日の屋上からは、SS30（仙台市中心部のランドマーク的オフィスビル）のアンテナ破損の様子や、仙台港の製油所火災の黒煙が見えた。

※撮影者名の記載がないものは、すべてせんだいメディアテークスタッフ撮影。

【参考映像】東日本大震災　せんだいメディアテーク被災状況

【参考記事】
仙台市民図書館の被災の様子 ー 当日から再開まで（1）
せんだいメディアテーク　再開へのあゆみ（1）
せんだいメディアテーク　再開へのあゆみ（その後）