据当地地方志记载，海原大地震发生时，当地山崩地裂，房屋倒塌，一切荡然无存，震中地区“状如车惊马奔，轰声震耳，房倒屋塌，土雾弥天”，物品“如人乱掷”。在海原县城西部，至今存有遇难者万人墓。
海原县西安乡一位幸存者董善征说，“万家水的那山合了，两个山合到一起了，羊、人啥都没有了。”中国地震局兰州地震研究所原所长郭增建说，地震在当地形成200多公里的断裂带，有一个湖泊甚至因地面倾斜而迁移了几公里。

95岁的马成虎住在宁夏海原县城边上，他这一生居于此，只是宅院由土窑洞变成平房。百余米外，是1920年海原大地震万人坟遗址，经过90年的风雨侵蚀，仍隐约可见一处处连绵的坟包。未曾迁居他地的马成虎，仿佛这场20世纪全球最大地震最后的守墓人。
“爷爷被打死了，叔叔被打死了。”面对南方都市报记者的采访，马成虎对五岁时经历浩劫的记忆仅止于此，他一家五口人，因地震而死去两人。这场以海原为震中心的大地震令海原县超过一半的人口失去生命。地震的波及范围非常之广，其中以宁夏南部的海原、固原，甘肃中北部的静宁、会宁、靖远、通渭、渭源，以及陕西西部受灾最为严重。

据宁夏地震局提供的资料，海原大地震(当时属于甘肃省，故又称甘肃大地震)发生于1920年12月16日晚8时06分，震级达里氏8.5级。此次地震之烈为中国有史以来之罕见，亦为世界上最大地震之一。地震释放的能量相当于11.2个唐山大地震。强烈的震动持续了十余分钟，当时世界上有96个地震台都记录到了这场地震，被称之为“环球大震”。
“这次地震有多大，我说几个现象你就知道了。”中国地震局兰州地震研究所原所长郭增建对南都记者说，受海原大地震影响，波罗的海海面波浪浮动达几十厘米，而地震波的横波与纵波都穿过了地心，日本东京当时尚不太灵敏的仪器，还检测到地震表面波绕着地球转了一圈，又转了回来，“原来说死了23万多人，也有说死了20多万，但现在最新的研究成果是，死了27万多人。”

地震发生后的救济，也带有鲜明的时代印痕。“因为当时中国处于军阀混战，没有有效救灾。海原很多人都埋在万人坟了，好几个人埋在一个坟里。”海原县地震局局长刘刚对南都记者说，当年海原的遇难者后代，目前也已迁徙到周边各省，每年的12月16日，万人坟这里会陆续从甘肃、青海、陕西及宁夏其他地方涌来上千名祭祀者。
但在海原之外，这场死亡人数超过1923年日本关东大地震和1976年中国唐山大地震的浩劫，却并不为更多人所知。在汶川、玉树接二连三发生地震的当下，尘封许久的海原大地震被再度挖掘了出来，成为供国人凭吊与检视的标本。