Os últimos desastres naturais ocorridos no Brasil e no mundo evidenciaram as dificuldades das instituições em fazer uma gestão eficiente de todas as operações necessárias para mitigar a vulnerabilidade das comunidades afetadas. Tais dificuldades são também um reflexo da carência de estudos relacionados ao preparo e à resposta no planejamento de operações de desastres. Nesse contexto, o presente artigo investiga um modelo de otimização de localização-distribuição dentro do paradigma da programação estocástica de dois estágios para melhorar o planejamento das operações de desastres. As decisões de preparo de primeiro estágio estão associadas às localizações dos centros de auxílio, enquanto as decisões de resposta de segundo estágio determinam a distribuição de itens de sobrevivência dos depósitos aos centros de auxílio. O modelo proposto foi analisado com base no megadesastre na região Serrana do Rio de Janeiro em janeiro de 2011.