日本内阁府在2020年4月公布了震中为日本海沟和千岛海沟的两个地震模型的假定地震规模和海啸高度。2021年12月21日上午，公布了损害模拟结果。
根据地震灾害假想：如果以日本海沟和千岛海沟为震中发生最大震级为9级的地震，最坏的情况下会造成日本约19.9万人死亡，22万栋建筑物被完全摧毁。这是东日本大地震死亡和失踪人数（约1.8万人）的10倍以上。据世界银行2020年数据，日本目前人口为1.25亿。
其中约70%的死亡会发生在北海道，青森县4万人，岩手县超1万人。几乎所有死者的死因都是海啸。但如果海啸避难楼、避难塔完备，早期避难做的好，死亡人数能够减少到3万人。
模型模拟了寒冷地区特有的灾害。即使逃离海啸，仍有4.2万人需要在高地和户外持续疏散，以应对失温的情况。老年人、病人如果不能安置在疏散中心等室内场所，可能会死亡。因此政府寻求改善疏散路线并储备保暖衣物。
最坏情况下，将有22万栋建筑物被摧毁，城市停水、停电、停气、通讯线路中断等情况在灾后1个月也无法解决。新干线、常规线路等2800条铁路设施将遭到破坏，以沿海为主的多条道路将被淹，无法通行。
最大的经济损失是31万亿日元——住房和基础设施的重建预计为25万亿日元，工厂受损和人员减少将导致生产和服务业损失6万亿日元。
内阁府称，“如果采取措施，可以减少损失。为政府、公司、地区和个人做好准备至关重要。”由于部分地区海啸高度接近30米，海堤是防不住的。除了要配备海啸疏散塔疏散楼等有效的硬件措施外，还需要进行早期疏散等演习。
