6 августа около 8 часов утра над Хиросимой появились два бомбардировщика «Б-29». Сигнал тревоги был дан, но, видя, что самолетов мало, все подумали, что это не крупный налет, а разведка. Около часа до этого, японские радары дальнего обнаружения зафиксировали приближение нескольких американских самолетов, следовавших к южной части Японии. Было выдано предупреждение и радиограмму приняли во множестве городов, среди них и в Хиросиме. Самолеты приближались к побережью на очень большой высоте. Приблизительно в 8:00 оператор радиолокатора в Хиросиме определил, что число подлетающих самолетов очень мало - вероятно, не более трех - и воздушная тревога была отменена. По обычному радио прозвучало предостережение для людей спуститься в убежища, если B-29 действительно появятся, но после рекогносцировки налет не ожидался. Люди продолжали работу, не заходя в убежище, и разглядывали вражеские самолеты. Когда бомбардировщики достигли центра города, один из них сбросил небольшой парашют, после чего самолеты улетели прочь. Немедленно после этого, в 8 часов 15 минут, раздался оглушительный взрыв, который, казалось, в одно мгновение разорвал небо и землю. Бомба взорвалась ослепительной вспышкой в небе, огромным мчащимся порывом воздуха и оглушительным грохотом, распространившимся за много миль от города; первые разрушения сопровождались звуками рушащихся домов, разрастающимися пожарами, гигантское облако пыли и дыма отбросило тень на город.

Одна эта бомба, мощностью 20 тыс. тонн тротилового эквивалента, взорвавшаяся на высоте 600 метров над городом, в одно мгновение разрушила до основания 60 процентов города Хиросима. Из 306545 жителей Хиросимы пострадало от взрыва 176987 человек. Погибло и пропало без вести 92 133 человека, тяжелые ранения получили 9 428 человек и легкие ранения — 27 997 человек. Эти сведения были опубликованы в феврале 1946 г. штабом американской оккупационной армии в Японии. Стремясь уменьшить свою ответственность, американцы, насколько возможно, занизили число жертв. Так, при подсчете потерь не было учтено число убитых и раненых военнослужащих. Кроме того, надо иметь в виду, что многие и тяжело и легко раненные через несколько дней, месяцев или даже лет погибли от лучевой болезни. Поэтому в действительности число погибших, по-видимому, превышает 150 тыс. человек. Различные здания в радиусе 2 километров от эпицентра взрыва были полностью разрушены, а в радиусе 12 километров подверглись более или менее значительным разрушениям. Люди погибали или получали сильные ожоги в пределах 8,6 километра, деревья и трава обуглились на расстоянии до 4 километров. В результате взрыва и последовавших вслед за ним пожаров было превращено в пепел до 9/10 всех домов города, которых насчитывалось 95 тысяч. Никогда в прошлом человеческое воображение не могло представить подобных размеров ущерба и подобной жестокости. На город пролился черный дождь, который не мог затушить пожары и лишь усилил панику. Спасательные работы, оказание медицинской помощи в первые часы затруднялись пожарами и разрушениями инфраструктуры. Точное число жертв, вероятно, никогда не будет установлено - считать было некому. От тех, кто был вблизи эпицентра, не осталось ничего – взрыв буквально испарил людей.