月26日，杜鲁门总统下令战略情报局向日本广播《波茨坦公告》，警告日本必须无条件投降，否则将“迅速完全毁灭”，但是顽固不化的日本内阁决定不予答复，于是日本不可避免地遭受了原子弹的轰炸。

    在日本上空投放的两颗原子弹，一颗叫“男孩”，体长3米，直径70厘米，重约4400公斤；另一颗叫“胖子”，体长3.25米，直径1.25米，重约4540公斤。8月6号，“男孩”黑夜中首先出发，光顾了拥有28万居民的日本重要军港——广岛，这颗原子弹的投放并未引起当地人的警觉，人们因为每天都有太多的美军飞机前来轰炸而麻木。“男孩”的能量相当于1.25万吨梯恩梯炸药，造成了数十万的死亡人数。8月8日，“胖子”出发，目标本来是日本最大的军火工厂——小仓兵工厂，由于云层太厚导致无法瞄准投弹。“胖子”冲向另一个目标——港口工业城市长崎。长崎处于谷地并不适合原子弹爆炸，群山限制了原子弹威力的充分发挥，所以“胖子”所造成的损失比“男孩”小。就在第二颗原子弹轰炸长崎的前一天，苏联对日宣战，并于8日出兵中国东北攻击日本关东军。原子弹和苏联的出兵，加速了日本的溃败。