貞観地震に関する第一級の歴史資料が、平安時代に編纂された六国史の最後を飾る正史『日本三代実録』です。同書には、貞観11年5月26日（ユリウス暦869年7月9日）の夜、陸奥国（現在の東北地方太平洋側）で発生した大地震と大津波の様相が、驚くほど詳細に記録されています。
史料には「陸奥国地大いに震動し、流光昼の如く隠映す」とあり、夜空を昼間のように照らし出す発光現象とともに、人間が立っていられないほどの激しい揺れが大地を襲ったと記されています。さらに、当時の政治・軍事の拠点であった多賀城（宮城県多賀城市）の城郭や倉庫、門、櫓が無数に倒壊し、多くの人々が圧死した様子が伝えられています。
何よりも恐るべきは、地震直後に襲来した津波の描写です。「海水忽ち漲れ騰り、奔流澎湃として、十洲を漂蕩し、数百里を踰え、海水城下に達す」——すなわち、盛り上がった海が轟音を立てて陸地に押し寄せ、海岸から広大な内陸部まで一瞬にして水没させたのです。記録には「溺死する者千計」と記されており、当時の陸奥国の人口密度を考慮すると、沿岸集落が壊滅的な被害を受けたことを物語っています。
