เมื่อเวลา 10.30 น. วันที่ 16 ก.ย 2555 ผู้สื่อข่าวรายงานว่า เกิดฝนที่ตกในพื้นที่ทางตอนเหนือของจังหวัดสุโขทัยรวมทั้งน้ำป่าที่ไหลทะลักเข้าท่วมพื้นที่ตำบลแม่สิน อำเภอศรีสัชนาลัย จ.สุโขทัย วานนี้ไหลบ่าลงสู่แม่น้ำยมจนส่งผลให้ระดับน้ำในแม่น้ำยมที่ไหลผ่านจังหวัดสุโขทัยสูงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วพร้อมเอ่อล้นเข้าท่วมในหลายพื้นที่ โดยที่จุดวัดระดับน้ำสถานี วาย 4 อ.เมือง ของกรมชลประทานตั้งอยู่ด้านหน้าจวนผู้ว่าราชการจังหวัดสุโขทัย วัดระดับน้ำได้สูงถึง 7.25 เมตร ใกล้เทียบเคียงกับจุดวิกฤตน้ำท่วมที่ 7.30 เมตร
ด้านพื้นที่เขตเศรษฐกิจเทศบาลเมืองสุโขทัยธานีซึ่งน้ำที่ท่วมขังเพิ่งจะเข้าสภาวะคลี่คลายกลับต้องเผชิญภาวะน้ำไหลเข้าท่วมพื้นที่อีกครั้งจากกระแสน้ำที่เอ่อทะลักบริเวณจุดกัดเซาะภายในแนวกั้นบิ๊กแบ๊คและกล่องหินเเกเบรียลได้ทะลักไหลลอดออกตามช่องว่างของแนวกั้นไหลเข้าสู่ย่านอาคารร้านค้าเขตเศรษฐกิจชั้นในทำให้น้ำท่วมพื้นที่ซ้ำอีกครั้งสูง 30 – 50 เซนติเมตร อย่างไรก็ตามเจ้าหน้าที่เทศบาลเมืองสุโขทัยธานีเร่งระดมกำลังพร้อมเครื่องจักรและกระสอบทรายเข้าสกัดการไหลลอดของกระแสน้ำที่ผ่านบิ๊กแบ๊คและกล่องหินแกเบรียลแล้วเพื่อยับยั้งกระแสน้ำไม่ให้ไหลบ่าท่วมพื้นที่มากไปกว่านี้
ขณะเดียวกันในพื้นที่หมู่ที่ 1 , 2 และ หมู่ที่ 4 ต.ปากแคว อ.เมืองสุโขทัย รวมทั้งพื้นที่หมู่ที่ 6 ต.ธานี อ.เมืองสุโขทัย เกิดภาวะระดับน้ำแม่น้ำยมเอ่อล้นตลิ่งเข้าท่วมพื้นที่บ้านเรือนราษฏรได้รับผลกระทบอย่างน้อย กว่า 100 ครัวเรือน ขณะที่บนถนนจรดวิถีถ่อง ตอนสุโขทัย – สวรรคโลก ในพื้นที่ ต.ปากแคว เกิดภาวะกระแสน้ำไหลข้ามถนนเป็นระยะทางยาวกว่า 500 เมตร ด้านหน้าโรงกรองน้ำของการประปาส่วนภูมิภาคสุโขทัยระดับน้ำท่วมไหลผ่านผิวการจราจรสูง 50 เซนติเมตร รถยนต์เล็กผ่านได้ลำบากการเดินเครื่องยนต์ผลิตน้ำประปายังไม่สามารถทำได้จนน้ำประปาหยุดไหลในพื้นที่ชาวบ้านได้รับความเดือดร้อน
มีรายงานว่าเกิดภาวะระดับน้ำแม่น้ำยมล้นตลิ่งเข้าท่วมอีกหลายพื้นที่อาทิ พื้นที่หมู่ที่ 5 บ้านวัดเกาะ ต.วัดเกาะ อ.ศรีสำโรง และ พื้นที่ หมู่ที่1 และหมู่ที่ 8 ต.คลองกระจง อ.สวรรคโลก กระแสน้ำได้กัดเซาะแนวเขื่อนดินถนนเลียบแม่น้ำพังเป็นแนวยาว เข้าท่วมบ้านเรือนของประชาชนที่อาศัยอยู่ตามแนวฝั่งริมแม่น้ำยมและขยายเป็นวงกว้างแล้ว