20 Temmuz gece yarısından sonra 00.26'da meydana gelen Doğanyol merkezli 3.7 şiddetindeki depremden sonra 20 Temmuz Perşembe saat 21.07'de meydana gelen 4.2 şiddetindeki deprem de Malatya il merkezinde hissedildi. İkinci depremin merkez üssünün Malatya'ya sınır olan Adıyaman'ın Çelikhan ilçesi olduğu bildirildi.
Perşembe gecesi saat 21.07'de meydana gelen, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü'nün merkez üssünü Adıyaman'ın Çelikhan ilçesi olarak belirlediği deprem, Malatya il merkezi ile Doğanşehir, Yeşilyurt, Akçadağ ilçelerinde de hissedildi ve heyecan yarattı. 4.2 şiddetindeki depremin yer yüzeyinin 12.5 km. altındaki tabakada meydana geldiği öğrenildi.
