7 декабря 1988 года в 11 ч 41 мин в северных районах Армении (г. Спитак) произошло землетрясение силой свыше 7 баллов (MSK-64). И хотя атомная станция полностью сохранила свою работоспособность, Постановление № 24 от 15 января 1989 года Совета Министров Армянской ССР гласило:

… Учитывая общую сейсмическую обстановку в связи с землетрясением на территории Армянской ССР… остановить первый блок ААЭС с 25 февраля и второй блок с 18 марта 1989 года

Сразу после землетрясения практически весь местный персонал покинул Армянскую АЭС. В связи с отсутствием оперативного и ремонтного персонала возникла угроза перегрева реактора. Для предотвращения аварии Совет Министров СССР и Минатом СССР немедленно перебросили на Армянскую АЭС персонал с других АЭС, главным образом с Кольской АЭС.Во время землетрясения на атомной станции находился весь персонал станции, а также смена, прибывшая в этот день (по случайному совпадению) на «пыльный день» или «доработку часов» (доработка среднемесячного рабочего времени до требований КЗОТа СССР).

Во время землетрясения оборудование атомной станции, а также здания и сооружения выдержали толчок, оценённый специалистами в 6,25 по шкале Рихтера согласно показаниям станционных приборов и близлежащих сейсмических центров. Станция была рассчитана на землетрясение до 9,5 баллов по шкале Рихтера, что обеспечивалось прочностью зданий и сооружений и гидроамортизаторами, которые в случае землетрясения жестко связывали фундамент (моноплиту) и оборудование, не позволяя последнему перемещаться под воздействием толчков и инерции. Надежность оборудования и правильные действия персонала позволили избежать аварии, а также паники среди неквалифицированного персонала и мирного населения. Однако Совет Министров СССР и Совет Министров Армянской ССР приняли решение об остановке Армянской АЭС в связи с большой опасностью её работы в условиях сейсмически неустойчивой зоны и вероятностью повторных толчков.

До своей остановки ААЭС выработала 48 446 млн кВт·ч электроэнергии.

После остановки ААЭС на блоке № 1 в корпусах парогенераторов были сделаны по 2 выреза диаметром ~ 1 м (для металловедческих исследований). В результате этого блок № 1 был приведён в негодность (восстановить парогенераторы невозможно, а замена стоит очень дорого). Оборудование блоков АЭС было частично разукомплектованно и продано.