С территории совр. Сендайской епархии, охватывающей северо-восток Японии, началось распространение Православия на Японских о-вах. Первым православным храмом в Японии стала освященная в окт. 1860 г. ц. в честь Воскресения Христова при российском консульстве в Хакодате (юг Хоккайдо). В июле 1861 г. здесь начал свою миссионерскую деятельность иером. равноап. Николай (Касаткин; с 1880 епископ, с 1906 архиепископ Токийский и Японский). С кон. 60-х гг. XIX в. проповедь Православия распространялась из Хакодате на северо-восток Хонсю. После начала деятельности в стране Японской духовной миссии в 1872 г. центр миссионерской работы был перенесен в Токио. В том же году в Хакодате и Сендае, где уже существовали крупные христ. общины, произошли гонения на правосл. японцев; были арестованы катехизаторы и мн. верующие, закрыты типография и школа при хакодатской Воскресенской ц.
С февр. 1873 г., после отмены в Японии антихрист. законов, правосл. миссия стала действовать открыто. Наиболее активно обращение японцев в Православие проходило в обл. Тохоку - сев. части о-ва Хонсю с центром в Сендае, что было связано с трудами здешних уроженцев Павла (до крещения Такумы) Савабэ и Иоанна (до крещения Токурэя) Сакаи, первых японцев, принявших крещение от равноап. Николая и впосл. ставших 1-ми японскими православными священнослужителями. Как впосл. сказал равноап. Николай, оценивая труды местных проповедников в распространении христианства: «Сендайская община - мать всей Японской Церкви». В сер. 70-х гг. XIX в. число правосл. японцев в Сендае составляло ок. 500 чел., тогда как в Хакодате насчитывалось ок. 300, а в Токио - 200 правосл. христиан. В 1892 г. в Сендае был возведен большой деревянный собор в византийском стиле в честь Благовещения Пресв. Богородицы. Хакодате, где в 1872 г. консульская церковь была передана местной приходской общине, долгое время оставался важным миссионерским центром на севере Японии. В 1916 г. взамен сгоревшей в 1907 г. деревянной Воскресенской ц. в Хакодате был построен каменный храм в честь Воскресения Христова. Др. крупным очагом Православия на Хоккайдо стал приход в Саппоро, центре островной префектуры, где в 1894 г. был построен деревянный Преображенский храм.
В сент. 1940 г. по требованию япон. властей митр. Сергий был вынужден уйти на покой; в апр. 1941 г. в Харбине (Китай) рус. архиереями в юрисдикции РПЦЗ во епископа Токийского был хиротонисан архим. Николай (Оно). Во время второй мировой войны япон. властями были реквизированы для переплавки колокола, паникадило и подсвечники из Вознесенского храма в Хакодате, к-рый местные жители за первоначально непривычный для них колокольный звон прозвали «Ган-ган-дэра» («Храм «Бом-бом»»). В июле 1945 г., во время налета амер. авиации на Сендай, были полностью уничтожены Благовещенский храм, дома причта и приходских собраний. В целом во время войны север Японии сравнительно меньше подвергался воздушным налетам, здесь сохранилось больше старых храмов и архивных материалов в приходских б-ках по сравнению с др. регионами.
После окончания войны в Японской Церкви возникло разделение. В апр. 1946 г. Токийский еп. Николай (Оно), ранее обратившийся к пат-риарху Московскому и всея Руси Алексию I (Симанскому) с просьбой о воссоединении с РПЦ, был отстранен от управления епархией. В нач. 1947 г. при посредничестве амер. оккупационных властей большинство правосл. приходов Японии перешли в юрисдикцию Митрополичьего округа в Северной Америке. Однако еп. Николай (Оно) с частью клира заявил о признании главенства Московского патриарха. На севере Японии в юрисдикции РПЦ остался Успенский приход в Камимусе (Накасибецу) на северо-востоке Хоккайдо, включавший в себя также соседнюю Благовещенскую общину в Сяри. В 1951 г. в Камимусе был построен новый деревянный молитвенный дом в честь Успения Пресв. Богородицы, освященный Токийским еп. Николаем (Оно). Камимусский приход, окормлявшийся свящ. Лином Кадзимой, в 1957 г. был включен в состав благочиния Московского Патриархата в Японии. Для приходов севера Японии, входивших в епархию Североамериканской митрополии, наиболее значимым событием в послевоенные годы стало восстановление Благовещенского храма в Сендае. Труды по его сооружению продолжались 10 лет. Новый сендайский храм в честь Благовещения Пресв. Богородицы, построенный с применением бетонных конструкций, был освящен в апр. 1959 г. В 1960 г. был сооружен храм в честь Воздвижения Креста Господня в Мориоке, ставший важным центром церковной жизни на севере региона Тохоку.
В результате переговоров между РПЦ и Североамериканской митрополией в кон. 60-х гг. XX в. Японская Церковь получила возможность самостоятельно определить свою судьбу. В дек. 1969 г. Собор Японской Православной Церкви обратился к патриарху Алексию I с прошением о даровании ЯПЦ автономии в юрисдикции Московского Патриархата. 10 апр. 1970 г. Синод РПЦ принял решение о предоставлении ЯПЦ автономного статуса. В соответствии с томосом, переданным 12 апр. патриархом Алексием I япон. делегации, в составе ЯПЦ образовывались Токийская, Киотоская, Сендайская епархии (п. 2). 1 дек. 1970 г. в соответствии с постановлением Синода РПЦ Камимусский приход на Хоккайдо, ранее входивший в Патриаршее благочиние в Японии, был передан ЯПЦ и включен в состав Сендайской епархии.
Первоначально Сендайская епархия временно управлялась митр. Токийским и всей Японии Владимиром (Нагосским). 19 дек. 1971 г. митр. Владимир возглавил в токийском Воскресенском соборе хиротонию архим. Серафима (Сигриста) во епископа Сендайского и Восточнояпонского. Еп. Серафим (Сигрист) пребывал на Сендайской кафедре до 29 июня 1988 г., когда решением Собора ЯПЦ был почислен на покой. Он вернулся в США, где перешел в клир Православной Церкви в Америке как епископ на покое с титулом «бывший Сендайский». В последующий период управление епархией осуществлял митр. Токийский и всей Японии Феодосий (Нагасима). После кончины 7 мая 1999 г. митр. Феодосия в Японской Церкви не осталось архиереев, в связи с чем в июле того же года внеочередной Собор ЯПЦ для замещения вдовствовавших кафедр утвердил 3 кандидатов, в т. ч. свящ. Андрея Цудзиэ (в монашестве Серафим). 15 янв. 2000 г. в Троицком соборе московского Данилова мон-ря состоялась хиротония во епископа Сендайского и Восточнояпонского архим. Серафима (Цудзиэ; с июля 2012 архиепископ).
Сендайская епархия превосходит др. епархии ЯПЦ по количеству приходов и общин (более 40% всех правосл. общин Японии), однако только в приходских общинах в Сендае и Саппоро имеется более 500 зарегистрированных прихожан; еще в 7 приходах (из них 4 - на Хоккайдо) зарегистрировано более 100 прихожан. Основную часть приходов епархии составляют небольшие общины из неск. десятков прихожан. Ввиду немногочисленности клира священники епархии окормляют большое число приходов, в отдаленных храмах, не имеющих своих священнослужителей, богослужения проводятся обычно раз в месяц. Часть общин не имеют своих молитвенных зданий, и службы совершают в частных домах.
Образование самостоятельной епархии стало новым этапом в развитии правосл. церковной жизни на севере Японии. В Саппоро в связи с подготовкой зимних Олимпийских игр был перенесен на др. место Преображенский храм, его новое здание было освящено в авг. 1971 г. В 1974 г. был перестроен Покровский молитвенный дом в г. Хигасимацусиме (префектура Мияги). На Хоккайдо в 1975 г. был перестроен Вознесенский храм в Отару (1975), возведен Рождественский храм в Томакомаи (1976), перестроен Камимусский Успенский молитвенный дом в Накасибецу (1978). Первый в Японии правосл. Вознесенский храм в Хакодате получил в 1983 г. гос. статус «важного культурного достояния» страны. В 1983 г. для этого храма был отлит большой колокол, в 1985 г.- 5 малых и средних (в 1996 перезвон хакодатских колоколов был государственно закреплен в перечне «ста звуков японского ландшафта»). В 1987 г. в Камиисо (близ Хакодате) был перестроен в каменный Вознесенский храм. В 1990 г. в Итиносеки (префектура Мияги) был освящен новый деревянный Вознесенский храм, перевезенный в разобранном виде из Финляндии. В 1992 г. был перестроен Духосошественский храм в Кусиро. В отдельных приходах действуют воскресные школы и курсы, издаются приходские бюллетени, проводятся благотворительные базары.
С дек. 1971 г. в Сендайской епархии издается собственный периодический печатный орган «Кёоку-хоо» («Епархиальный вестник»). В дек. 2013 г. в свет вышел юбилейный 100-й номер издания. Большое развитие в епархии получила организация летних правосл. лагерей. Детский лагерь на Хоккайдо - наиболее многочисленный в Японии, в нем ежегодно собирается более 100 участников. С 80-х гг. ХХ в. в епархии стало традиционным проведение с детьми 1-2-дневных мероприятий - восхождения на горы, плавания на плотах по реке с участием священников епархии. С 1999 г. на Хоккайдо стал регулярно проводиться 2-3-дневный правосл. лагерь-семинар для взрослых прихожан и детей из местных приходов. В ежегодных семинарах принимали участие и представители приходов из Тохоку, затем в лагере на Хоккайдо стали собираться взрослые и дети из всех епархий Японской Церкви.