前因：
1945年初，第二次世界大战的最后结局日渐明朗，德国的战败已是时间早晚问题，而日本也已是穷途末路，因此同盟国于1945年2月4日至11日就最后战胜德国和苏联参加对日作战等问题在苏联雅尔塔举行首脑会议。会议期间，美国总统罗斯福在驻苏大使哈里曼和翻译波伦的陪同下，分别于2月8日和10日两次单独与苏联领导人斯大林和外交部长莫洛托夫进行秘密会晤，会晤的核心问题就是苏联对日作战问题。
——详文
横空出世：
原子弹研制成功后，格罗夫斯和奥本海默就忙着寻找合适的核试验场，最终选定新墨西哥州阿拉默哥多沙漠，核试验场是一片38.6千米长、29千米宽人称“死亡原野”的荒漠。“大男孩”被装入了一个巨大的钢质容器，从工厂用火车、巨型拖车运到试验场，最后被送上试验场中心高达30米的铁塔顶端。7月16日凌晨，试验场一片忙碌，人类首次核试验正在紧张准备之中，为了解决出现的小故障，起爆时间从4时两次推迟，最终确定为5时30分。
准备：
美国使用原子弹的各项准备工作几乎与研制工作同时开始。最初爱因斯坦在那封写给罗斯福总统的信中，还曾预言因为原子弹又大又重，将只能以军舰运到敌方海岸，军舰上的官兵不可能在爆炸之前驶出危险范围，因此这一行动实际上是自杀性。而实际研制出的原子弹无论体积还是重量都远远小于爱因斯坦的预想，所以完全可以用飞机运载并投掷到敌方国土。
广岛:
前一天晚10时许，全体参战飞行员在作战室听取出发简令，蒂贝茨宣布了此次作战计划，随后所有人都领到了电焊工护目镜，规定在原子弹爆炸后戴上以保护眼睛，还有氰化物胶囊，这是一旦飞机被击落后，避免落入日军之手泄露原子弹秘密的最后措施，接着在威廉·唐尼牧师带领下进行祈祷：上帝啊，我们向您祷告，愿战争早日结束，和平早日重临人间。保佑今晚飞行的飞行员平安返回！最后进餐。
长崎:
美军确定实施第二次原子弹轰炸，行动代号为“第十六号特别轰炸任务”，计划出动5架B—29。8月8日上午斯韦尼特意进行了模拟投弹演习，完全按照原子弹轰炸程序载着一枚与“胖子”同样重量的常规炸弹起飞，在提尼安岛外海投下，模拟弹按预定弹道在600米高度爆炸，演习非常成功，美军这才放心，决定次日按计划实施原子弹轰炸，第一目标为小仓，第二目标为长崎。
余音：
美军接连投下两颗原子弹，并没有取得所期待的作用。日军并未放弃抵抗的念头而选择无条件投降，仍在进行本土决战的准备，而日本国民由于政府实行严格的新闻封锁，对广岛和长崎的惨剧并不了解，也就没有出现大范围的恐慌和动荡。但毫无疑问，原子弹对于加速日本的最后崩溃，促使日本尽早投降，确实起到了一定作用。
