第二次世界大战的欧洲战场以希特勒之死、纳粹无条件投降而宣告结束。在亚洲战场上，日本太平洋战争的前景也黯淡起来。到1944年年中时，他们的本土诸岛已陆续遭到以马里亚纳群岛为基地的美国B-29轰炸机的狂轰滥炸。1944年底，美军在菲律宾登陆，第二年2月底，他们已迫使日本驻军投降。
对日本人打击更为沉重的是，美国海军陆战队的三个师于1945年3月攻占了硫黄岛，在这场战斗中，美国海军陆战队的三万人中有两万人死伤，日本兵死亡两万人，二百多人被俘。硫黄岛离日本本土只有350英里（约563千米），而冲绳岛也被占领，美国空军将这两座岛屿用做基地，昼夜不停地对日本人口拥挤的城市进行暴雨般的轰炸。
在1944年11月到1945年8月的近十个月时间里，美军B-29轰炸机对日本进行了32000架次的轰炸，平均每天一百多架次，1945年8月6日这一天，美军一架B-29轰炸机在广岛市上空扔下一颗原子弹，让日本人感受到了什么叫“大灾难”。
1945年7月16日5时30分，美国制造的第一颗试验性的原子弹“瘦子”在新墨西哥爆炸成功。此时正在参加波茨坦会议的美国总统杜鲁门得知原子弹试验成功，非常高兴。对他来说，原子弹既是一种军事武器，可以用来对付日本，同时也是一种外交武器，可以用来抑制苏联。在8月2日从波茨坦回国途中，杜鲁门决定立即对日本投掷原子弹。
关于对日本使用原子弹问题，美国朝野曾发生过激烈的争论。物理学家西拉德首先提出反对。他说：“我期望的是美国先于德国拥有原子弹，现在这个目的已经达到，希特勒不仅没有原子弹，而且已经垮台。剩下的日本不可能拥有原子弹，我们决不能单方面使用这种武器，因为它的杀伤力太大。”主持原子弹实验的科学家也说，即使不依靠原子弹，对日战争显然也即将结束。而他们需要考虑的是，原子弹在未来的文明中将意味着什么。
但是，杜鲁门和美国政府想尽早迫使日本投降，也想以此来抑制苏联。于是，他们决定在日本的广岛、长崎等四个城市中选择一个目标投掷原子弹。
1945年8月6日8时刚过，三架美军B-29轰炸机进入广岛上空。在这三架飞机中，有一架已经装上了一颗名叫“胖子”的五吨重的原子弹。9时14分，这架轰炸机上的自动装置被打开，1分钟后，原子弹从打开的舱门落入空中。45秒钟后，原子弹在离地600米的空中爆炸，顷刻之间，广岛市沦为一片火海。原子弹爆炸的强烈光波，使成千上万人双目失明；十亿度的高温，把一切都化为了灰烬；冲击波形成的狂风，又把所有的建筑物摧毁殆尽。当时广岛人口为34万多，靠近爆炸中心的人大部分死亡，当日共死亡79万余人，负伤和失踪人数为51万人；全市76000幢建筑物全被毁坏的有50000幢，严重毁坏的有22000幢。
第二天，杜鲁门总统在电台中向日本广播，他在电台讲话中宣布：“16小时前，一架美国飞机向日军重要基地广岛投放了一颗原子弹，这颗原子弹的威力比20000吨TNT炸药的威力还大。它的爆炸力相当于英国‘大满贯’爆炸力的2000多倍，是世界战争史上迄今为止所使用过的最大的炸弹。”杜鲁门还说：“如果他们（日本）现在还不接受我们的条件（无条件投降），他们的毁灭将从天而降。”
杜鲁门发表讲话之后，日军参谋本部组成了以原子能权威人士参加的调查委员会赴广岛，证实美国确实投放了原子弹，于是将这一情况报告了天皇。
但是，广岛的悲剧并未使日本当局醒悟过来，他们仍打算作垂死挣扎。1945年8月9日上午11时30分，美国又在日本长崎投下了第二颗原子弹——“男孩”。结果，这座城市遭到了同广岛一样的破坏。