1923年9月1日午後4時前、隅田川沿いの陸軍被服廠跡に避難者が殺到した。軍服工場が移転したあとにできた広大な空き地で「何かあったら被服廠跡へ」が地元民の合言葉だった。地震発生直後の被服廠跡を撮影した写真では、広場のあちこちで水道管が破裂し足元は水浸しになっていた。4万人が避難したが、数時間後には焼け焦げた遺体で埋め尽くされた。現在は東京都慰霊堂が建っており、中に掲げられている絵には火災旋風が人々を襲う様子が描かれていた。なぜ火災旋風が起きたのかは今も謎のままだが、建築研究所の協力を得て火災旋風発生のメカニズムの解明を試みた。9月1日午後、観測データでは強い南風が吹いており被服廠跡を取り囲むように3方向から火災が迫っていた。100分の1スケールで当時の地図と風を再現して火を起こすと、巨大な火柱が立ち上った。被服廠跡の脇を流れる隅田川上では南風が障害物がないためスムーズに流れていたが、市街地の風は流れが遮断され弱くなっていた。専門家は被服廠跡の外側と内側で風邪の速度差が生まれたことで火災旋風が発生した可能性が指摘した。午後4時頃高さ数十メートルが広場の外側で火災旋風が発生した。火の粉が持ち込まれていた家財道具に燃え移り、広場の中で新たな火災が発生。火災旋風はそこに引き込まれていった。避難した4万人のうち3万8千人が命を落とした。
9月1日夕方、家を失った100万以上の人々が東京中をさまよっていた。東京駅の駅舎やホーム、停車中の列車は即席の避難所となった。50万人が避難した上野公園では群衆の中で家族を探す声が飛び交った。皇居前広場も臨時の避難場所となり、30万人が避難した。当時9歳でのちに作曲家・三木鶏郎として知られる繁田裕司もこの場所に逃げ込んでいた。