Rørledningen, som ligger under bakken langs kystveien 20 mil nordvest for Los Angeles, sprang lekk tirsdag morgen.
Operatøren Plains All American Pipeline opplyser at den ble stengt en halvtime etter at de oppdaget uregelmessigheter i trykket.
Da hadde allerede rundt 2500 fat råolje funnet veien ut gjennom en dal og ned til strendene. Ifølge selskapet har rundt 20 prosent av utslippet funnet veien ut i havet, og dannet to 14 kilometer lange oljeflak.
Dersom prognosene viser seg å stemme, er utslippet det største som har rammet Californias kyst siden 1969, skriver Reuters.
Årsaken til lekkasjen er foreløpig ikke funnet.
Unntakstilstand
Guvernør Jerry Brown har erklært unntakstilstand i fylket Santa Barbara, og lover flere ressurser før helga.
Miljøaktivister og lokale myndigheter er i full gang med opprydningen på stranda. Rundt 300 personer skal være på plass.
I tillegg er ni båter satt inn for å fjerne oljeflakene på vannet. Området kommer til å være stengt for både fiskenæringen og offentligheten i minst en uke.
De har foreløpig ikke full oversikt over skadene på dyrelivet, men har funnet flere pelikaner dekket av olje og døde skalldyr på stranda.
Oljesølet ligger i nærheten av et naturreservat som huser 60 forskjellige typer sjøfugler og 25 arter av marine pattedyr.
Les også: