Как только самолеты показались на горизонте, в городе была объявлена тревога. Однако, убедившись, что в небе всего несколько самолетов, тревогу отменили, решив, что это лишь разведка. Но уже в 8 часов 15 минут бомбардировщик Enola Gay под командованием полковника Пола Тиббетса сбросил на парашюте атомную бомбу Little Boy («Малыш») эквивалентом от 13 до 18 килотонн тротила, которая в один миг разрушила до основания 60% города. Бомба разорвалась на высоте 550 метров от земли, образовав при этом невиданный до тех пор гриб. Невероятная взрывная волна уничтожала и сжигала все на своем пути. Здания в радиусе 2 километров от эпицентра взрыва были полностью разрушены, а в радиусе 12 километров подверглись более или менее значительным разрушениям. Люди сгорали заживо или получали сильнейшие ожоги в пределах 8,6 километра, деревья и трава обуглились на расстоянии до 4 километров. По данным штаба американской оккупационной армии, опубликованным в феврале 1946 года, во время бомбардировки из 306 545 жителей пострадало 176 987 человек, погибло и пропало без вести 92 133 человека, получили тяжелые ранения 9428 человек, а легкие — 27 997. Однако бытует мнение, что для того, чтобы уменьшить свою ответственность, США уменьшили количество жертв. По другим данным, к концу 1945 года общее количество погибших составило примерно 166 тысяч человек. А по истечении 5 лет это число возросло до 200 тысяч.
