１９４５年８月６日清晨，似乎仍是與往日一樣的平常的一天。日本廣島雲氣清朗，有些悶熱。
尖厲的防空警報響起來，但人們並沒有顯出特別的驚慌。美國飛機頻頻飛臨日本上空，幾乎每天都要投下成噸成噸的炸彈，不過廣島還一直沒有遭到大的轟炸破壞。警報響過，幾架美國飛機在廣島上空盤旋了數周後離開，並沒有投擲炸彈。整個城市又恢復了平靜。
人們沒有意識到一場巨大的災難正悄悄襲來。
８時剛過，警報再次響起。很多市民依舊做著自己的事情，沒去防空洞。一些人還抬起頭看著天上慢慢飛來的３架B－２９轟炸機。這種飛機已經連續好幾天來到廣島上空盤旋，沒有掃射，沒有轟炸，好像只是在進行飛行訓練。「今天的這３架飛機還會像從前一樣飛走的。」人們都這樣想著。
但這一次，人們想錯了！
９時１４分１７秒，當其中一架美機上的瞄準儀對準了廣島一座大橋的正中時，自動裝置破打開了。６０秒鐘後，一顆不同尋常的「炸彈」從打開的艙門落入空中。這時，飛機作了一個１５５度的轉彎，俯衝下來；一瞬間，它的飛行高度下降了３００多米。這是一個訓練了多次的動作，是為了使飛機盡量遠離爆炸地點。
４５秒鐘後，「炸彈」在離地６００米的空中爆炸。白光一閃，人們彷彿看到天空中又出現了一顆太陽。令人眼花目眩的白色閃光一瞬即逝，震耳欲聾的大爆炸隨即在廣島市中心上空響起。頃刻間，煙塵好像是從地面生長出的一支巨大的蘑菇，雲團翻滾，越來越高、越大。地面上豎起了幾百根火柱，廣島市陷入了焦熱的火海。
爆炸的光波使成千上萬的人雙目失明；１０億度的高溫，瞬間把鋼鐵都熔化得無影無蹤；衝擊波形成了狂風，所有的建築物坍塌變成了廢墟。在爆炸中心範圍的人和物，像原子分離般分崩離析，消失在空氣之中。離中心遠一點的地方，散落著燒焦了的男人、女人和兒童的殘骸。更遠一些的地方，有些人雖然僥倖還活著，但不是被嚴重燒傷，就是雙眼被燒成了兩個窟窿。強烈射線形成的放射雨使一些人受到了奇異的傷害而緩慢地走向死亡。
當時，廣島的人口為３４萬多人，當日死去的有８萬８千多人，負傷和失蹤的為５萬１千多人。全市７萬６千幢建築物，４萬８千幢完全毀壞，２萬２千幢嚴重毀壞。
８月７日，日本收聽到美國廣播，杜魯門總統說：「７月２６日，在波茨坦發出最後通牒旨在拯救日本人民免遭徹底的毀滅，他們的領袖迅速地拒絕了最後通牒。如果他們現在還不接受我們的條件，他們的毀滅將自空中而降……」
在美國廣播後，日本的陸海軍統帥部才接到設在廣島的日本第二軍總司令部的報告：「敵人使用了具有從未見過的破壞力的炸彈。」一些人猜測可能是原子彈，有人則表示懷疑。日本軍參謀本部決定組成有原子能權威人士參加的調查委員會立即趕赴廣島。
調查的結果很快返回，這種新型的炸彈確是原子彈！這一消息馬上上報給了天皇。
廣島慘烈的悲劇，使得日本高層領導也十分驚慌。為避免動搖人心，引起全國的混亂，他們決定禁止擴散廣島遭原子彈襲擊的消息，掩蓋廣島事實真相。
此時的日本政府內部仍在為是否立即同意接受波茨坦公報的最後通牒，無條件投降而激烈地爭論著。他們把最後的希望寄托在蘇聯出面進行調停。達成日本同反法西斯同盟國的停戰。
但他們的希望破滅了。８月８日，日本從蘇聯政府得到的回答是：日本仍在繼續進行戰爭，拒絕波茨坦公告，因此，日本政府請求蘇聯調停的建議已失去一切根據，蘇聯政府遵守對聯合國的義務，接受聯合國的要求，宣佈從８月９日起對日宣戰。
就在蘇聯出兵的這天上午１１時３０分，美國又在日本長崎投下了第二顆原子彈。長崎市２７萬人，當日死去６萬餘人，成為廣島之後的又一個悲劇。