1945年8月5日下午，代号为“埃诺拉·盖伊”的B29型轰炸机装载了原子弹。6日凌晨2时45分三架B29型机由提尼安岛起飞，经航程3200公里，8时整，抵达日本上空，高度9400米，执行原子弹突袭任务。

9点14分17秒， “埃诺拉·盖伊”轰炸机的视准仪对准了广岛一座桥的正中时，自动装置被打开了。60秒钟后，原子弹从打开的舱门落下。为了尽量远离爆炸地点“埃诺拉·盖伊”瞬即155度转弯，俯冲下来，飞行高度下降了300多米。45秒钟后，原子弹在离地600米空中爆炸。立即发出令人眼花目眩的强烈的白色闪光，广岛中心上空随即发生震耳欲聋的大爆炸。大地被震得微微颤抖。滚滚浓烟腾空而起。一些烟是红色的，一些是黑色的。瞬时城市冒起黑焦油式的浓烟，在19 000米的高空形成巨大的蘑菇状烟云，霎时便竖起几百根火柱，广岛市马上沦为焦热的火海，气浪沸腾。

8月6日，开完波茨坦会议的杜鲁门总统，乘坐“奥克斯塔”号巡洋舰，正在回国途中，心情激动异常。他认为原子弹对美国和他本人来说，不仅是一种军事武器，可以对付日本，也是一种外交武器，可以抑制苏联。便决定对日本进行原子弹突袭，借以敦促日本投降。他指令“8月3日以后，只要天气允许，即可使用特殊炸弹以目视轰炸突袭广岛、小仓、新、长崎等目标之一”。8月1日，美在提尼安岛组装原子弹。但由于3日后天气一直不好，最后选定8月6日为突袭日期。此时此刻，杜鲁门总统预备了整整三页的声明，等着太平洋地区传来的消息。

上午10点30分，代理白宫新闻秘书埃本·艾尔斯在早晨例行的新闻发布会上对记者说，他没有什么新东西好告诉大家，但晚些时候也许会有。在史密斯不在时，代替史密斯在白宫采访的合众社记者查尔斯·法格斯问道，这是不是一个一般性、好的或热门的消息。

艾尔斯说： “这将是一个非常好的消息。”

半小时之后，艾尔斯又把记者们叫到“奥克斯塔”作战室内，由杜鲁门亲自向聚集在作战室内的军官严肃地宣布：

“美国第一次对日本使用了爆炸力相当于两万吨梯恩梯的原子弹。这种新式炸弹，现在还在生产，威力更大的型号也正在研制之中。”之后，艾尔斯宣读了杜鲁门总统3页纸的一项声明中的几段，并把声明的文本分发给大家。就在记者通过电传打字机咔嚓咔嚓地往全国和全世界传播这条消息时，华盛顿其他的消息闸门也敞开了。

在国防部，一位负责公共关系的将军打开保险柜，将一叠叠预先准备好的绝密材料分给记者。从国会山则传出了这样的消息：国会的一些委员会对于自己授权政府开支的20亿美元，政府除了告诉他们这笔钱将用于“曼哈顿计划”外，其他情况对他们也一概保密。就连副总统杜鲁门，也是在1945年4月罗斯福死后接任总统时才获悉的。

曼哈顿计划是罗斯福制订的。30年代中期，德国科学家哈恩·斯托拉斯曼和犹太女科学家迈特纳发现了铀238如在中子轰击下就会产生链式反应的核裂变。由于纳粹德国疯狂迫害知识分子和犹太人，迈特纳、特勒、西拉德和其他杰出的科学家，包括科学巨人爱因斯坦在内，先后逃离德国，迁居美国。1939年8月西拉德等人听说德国科学家打算要分裂原子的消息时，请求爱因斯坦出面写信给美国总统罗斯福。要他警惕纳粹有制造原子弹的可能性；制造原子弹非同小可，人手、经费、保密问题如何解决？罗斯福经过一周的思索，终于在10月19日对爱因斯坦的信作了肯定的回答。他按了一下电钮，指着一大堆各种说明资料，对应声而入的军事助手平静地说： “这件事必须处理一下。”

随即，按照罗斯福的指令，组成了一个以“S-11”为代号的特别委员会，由陆军工兵部队的韦斯利·格罗夫斯少将领导。具体科研由杰·奥本海默为首的科学家进行。格罗夫斯领导委员会制订了一个命名为“曼哈顿”的计划。计划投入人力约50万，经费达22亿美元。研究工作所有权都集中在“曼哈顿”工程管理处。格罗夫斯将军坐镇华盛顿“曼哈顿”总部。 “曼哈顿”计划大致有三方面内容：生产钚、生产浓缩铀235和研制炸弹。1942年12月，铀235链式反应试验成功；翌年4月在美国新墨西哥州阿拉莫斯成立原子能研究所。在橡树岭、汉福特两家工厂配合下，开始原子弹的设计与制造。

每天，格罗夫斯与在研究所的奥本海默通话数次，以便及时解决工作中出现的问题。科学家们研究了两种原子弹：一种以铀原料为基础的原子弹，绰号“小男孩”。每颗需要60公斤钚，经过6个月加工提炼后，才能制造；另一种以钚原料为基础的原子弹，绰号“胖子”，每颗仅需12磅钚，一个月加工即可制成。1945年7月16日，美国试验钚原子弹成功。加上试爆命名为“瘦子”的原子弹，第一批共制造出三颗原子弹。

正在参加波茨坦会议的杜鲁门得知原子弹试验成功，别人种树，他来摘桃，心里非常高兴。于是他在8月2日的回国途中，授权美军在8月3日后可对日投掷两颗原子弹。

美国原子弹突袭日本的哪个城市？在此之前，杜鲁门总统成立了一个目标选择特别委员会，研究具体突袭目标。1945年夏，美国对选择突袭目标，众说纷纭。陆军要求对日入侵作战，海军建议封锁日本，陆军航空队主张以常规轰炸方式摧毁日本。唯有科学家们主张使用原子弹作为结束战争的手段。

原子弹要袭击有选择的日本城市，不在于军事效果，而在于制造恐怖气氛。美国负责官员支持科学家的意见并将各种建议送交杜鲁门，杜鲁门又去征求英国首相丘吉尔的意见。

“一次或两次袭击可能结束战争，给日本挽回其‘体面’的台阶，这样可解除日本决死作战的武士道精神。”丘吉尔说。

杜鲁门指令委员会选择好目标，美国把突袭日本的目标从17个城市减至5个，在执行轰炸前一个月又筛选出广岛、小仓、长崎、新溻四处，去掉京都地区。7月23日格罗夫草拟突袭计划，最后经正在参加波茨坦会议的杜鲁门总统批准。7月26日至8月1日，盟国飞机在日本各城市上空散发了150万张传单，300万张美、英、中发表的《波茨坦宣言》，敦促日本立即无条件投降。传单对这些城市发出警告，说它们将受到猛烈的空中轰炸。但日本政府并没有表示接受《波茨坦公告》的任何迹象。这样，杜鲁门便按原来计划，对日本使用原子弹。

但是，日本政府并未因广岛悲剧而立即同意接受波茨坦最后通牒，即无条件投降。而苏联政府遵守对盟军的义务，接受盟军的要求，宣布从8月9日对日宣战。美国在9日上午11时30分，又在长崎投下第二颗原子弹，两次突袭共杀伤239 000人，数十万人无家可归。给日本人民带来惨重灾难。日本终于在8月15日宣布无条件投降。

美国对日使用原子弹的决定迄今仍是世界军事史上作出的最有争议的决定。美国政府官员反复强调，虽然广岛和长崎原子弹的投掷给日本人民带来大规模的伤亡和破坏，却减少了美军和日本更大的伤亡。 “曼哈顿计划”的负责人格罗夫斯将军认为，杜鲁门费了不少脑筋作出的对日使用原子弹的最后决定， “将永远被认为是无比勇敢和聪明的行动。”在对日战争胜利两周年的纪念会上，有人问杜鲁门，他是否由于当初下令毁灭了广岛而心里感到遗憾。他若有所思地回答道： “没有。……做这桩事虽然我也感到害怕，但是我肯定救了50万条生命。这是不得已而为的。”1946年麻省理工学院长卡尔·康普顿在《大西洋》月刊上撰文辩解说： “我相信，如果有这种炸弹而不用，事后就无法向自己国人交代。”他建议持批评意见的人，应该回忆一下轰炸德累斯顿市和汉堡市所引起的大火，和B-29轰炸机两次对东京空袭投掷的燃烧弹，其中一次杀死12.5万日本人，另一次近10万人。他意思是说，如果道义这个问题可用统计数字来衡量的话，那么，决定使用核武器对付日本，远远不是最大的罪过。

然而，有些美国军事领导人对杜鲁门使用原子弹的决定纷纷提出异议。道格拉斯·麦克阿瑟将军在战后一再认为，从军事角度看，为了迫使日本投降而使用这种炸弹是“完全不必要的”，因为在那时，日本无疑已到了彻底崩溃的边缘。艾森豪威尔将军、李海军上将、金海军上将、阿诺德空军上将和英国前首相丘吉尔也持同样看法。战后美国战略轰炸调查处的报告更为明确： “即使不投原子弹，即使俄国不参战，即使不制订进攻的计划，日本也是会投降的。”

另外一些科学家和外交家则侧重从政治上着眼来考虑使用原子弹的问题。英国著名物理学家布莱克特指控说，美国政府抢在苏联参战之前匆忙对日使用原子弹， “与其说是第二次世界大战的最后一次军事行动，不如说是现在正在进行的对苏外交冷战的最初一次大规模作战。”国务卿贝尔纳斯明确地声明说，亮出原子弹是为了使俄国在欧洲更加驯服。苏联官方学者甚至认为： “无论从战略上或战术上看，都没有任何必要使用原子弹：所以说，使用原子弹基本上只带有政治色彩，是美帝国主义企图显示其原子弹威力，以便在解决远东问题上削弱苏联的地位，并把战后的日本变成它在亚洲的重要基地；而建立美国的世界霸权，是使用原子武器的更大的政治目的。”他们的结论是： “原子弹不能决定战争的结局，”只有“苏联的参战，消灭了日本黩武主义者手中的王牌，” “才决定了战争的结局。”

客观地说，反法西斯战争的胜利和日本的无条件投降，是美国、中国、苏联和所有其他参加反法西斯统一战线的世界各国人民的共同努力和长期斗争的结果，虽各个国家对日本法西斯作战的积极程度、时间长短和贡献大小不同，但不能把迫使日本投降的决定性因素简单地归之于美国的两颗原子弹或苏联的参战。事实是，战争进行到1945年7月，日本法西斯的统治已面临绝境。德国在欧战中的失败，使日本军国主义在国际上陷于彻底孤立；中国的持久抗战，拖住了日本陆军主力，歼灭日本军事力量100多万人；美、英盟军在太平洋战场反攻节节胜利，基本上摧毁了日本的庞大舰队和空军力量，切断了日本与南方的海上联系；美军对日本本土岛屿的大规模轰炸、炮击和封锁，使日本的战时经济遭到彻底破坏，石油和粮食不能进口，工业原料极端缺乏，人民反战情绪高涨，国内各种矛盾十分尖锐。日本法西斯的末日指日可待。有些日本上层统治者已经意识到，他们的失败已不可避免，期望通过苏联从中斡旋，同美、英进行和谈，幻想在有利条件下结束战争。但日本军方顽固派不甘心于灭亡，还试图作最后一次较量。这时，美国原子弹的投掷和苏联出兵对日作战，起了加速日本帝国主义崩溃和日本政府作出无条件投降决定的作用。

根据当时战局的发展，美国总统杜鲁门作出在日本投掷原子弹的决定与其说是军事上的迫切需要，不如说主要是出于政治考虑，既是为了夺取战胜日本的主要果实，亦是为了占有战后与苏联争霸的有利地位。投掷原子弹导致日本几十万无辜人民死亡的悲剧，亦为战后冷战时期的核讹诈政策开创了先例。