杜魯門在乘坐「奧古斯塔號」巡洋艦返國途中得到對廣島成功實施原子彈轟炸的報告。五分鐘後，艦載無線電台即開始播送預先錄製好的白宮公報和總統聲明。公報認為這顆原子彈「比兩萬噸梯恩梯更厲害」。總統宣稱原子彈已被用來「對付那些把戰火燒到遠東的人」，「如果日本不立刻投降，美國將投下更多的原子彈！」
消息傳到前線，美軍官兵一片歡騰，激動得像瘋子般又是哭泣又是狂喊，把啤酒拿出來喝了個精光，朝天鳴槍，在一排排的帳篷間徹夜狂舞，慶幸自己「可以活下去了」！
八月八日下午，天皇裕仁在皇宮地下室指示東鄉外相：既然敵人已經使用了「這種武器」，再打下去已不可能，要想辦法儘早結束戰爭。
同一天，蘇聯對日宣戰——而不久前，斯大林在波茨坦會議上還聲稱直到八月下旬才能參戰。顯然，廣島發生的事情使他迫不及待了！此刻參戰從時機上說也恰到好處：關東軍主力早就調往太平洋戰場，後又調往本土準備決戰，物資裝備隨之調走，剩下的軍隊已不堪蘇軍一擊。
美國並未住手。八月九日凌晨，攜帶第二顆原子彈的B-29起飛，在長崎上空二萬九千英尺處投下鈈彈「胖子」。從廢墟中和屍體斷肢上找到的無數鐘錶都定格在十一點零二分，永遠標誌著爆炸發生的時間。爆心附近所有瓦片的表面都被燒熔了，兩家大型兵工廠被炸得粉碎，城市的百分之四十四被摧毀；估計當場死亡六萬人，傷亡者佔全城二十四萬人的一半……
同一天即八月九日，蘇聯紅軍進入中國東北，對日軍實施最後一擊。
在八月十日裕仁召開的「御前會議」上，首相和外交大臣主張無條件投降，陸軍大臣和參謀總長堅決反對。裕仁一直握有最高和最後的拍板權。他從前運用這個權力對外瘋狂侵略殺戮，今天再度運用這個權力，決定由瑞士代達致中、美、英三國的照會，無條件投降。
八月十一日晚上合眾社瑞士伯爾尼電：日本政府提出無條件投降。
還是這個裕仁，在十四日再次召開的「御前會議」上說：「將昨天效忠於朕的人定為戰犯，於情實有不忍；但為國家前途計，亦屬事不得已。」他的「最後決定」是：「但願此時此刻，忍所難忍，耐所難耐，團結一致，以求將來之復興。」當晚發出《終戰詔書》：「敵新使用殘虐炸彈，頻殺無辜，殘害所及，實難逆料。若仍繼續交戰，不僅終將導致我民族之滅亡，亦將破壞人類之文明。」
八月十五日十二時，裕仁以「沉痛」的口氣和冗贅的詞語發表廣播講話，正式宣布無條件投降。
佩里給丁潔瓊打來電話：「聽了裕仁的屁話嗎，瓊？哼，野獸竟關心起『人類文明』來了！不過，請注意詔書指出的一個事實，即如果沒有所謂『殘虐炸彈』及其『頻殺無辜慘害所及實難逆料』，沒有『曼哈頓工程』，沒有我們共同的努力和成果，就沒有日本的『終戰』即無條件投降，至少沒有今天這個無條件投降！」
「是這樣的，將軍。」
對廣島、長崎實施轟炸的各種「參數」，源源不絕地傳到原子彈的總裝基地和試驗場阿拉摩斯。丁潔瓊暫時離開理論物理、實驗物理和「核爆炸空氣動力學」，到「軍事作戰室」研究這類情報。
廣島在八月六日上午九點十四分還生機勃勃呢，擁有三十四萬人；到九點十六分就突然死去七萬八千人，後來又有幾萬人陸續死掉。各種計時裝置，特別是無數斷肢上的手錶，都默默地指證了爆炸的準確時間。爆心高溫達數百萬攝氏度。萬分之一秒後其直徑擴大到二十八米，高溫三十萬攝氏度；十秒鐘後其直徑達一點二英里，三千至四千攝氏度。屋頂的磚瓦玻璃似的熔化。花崗石內石英熔化。一切石頭都碎裂、迸濺和變白了。瓦片爆裂。樹木或是直接汽化，或是成了焦炭；遠處的大樹、古樹竟從內部燃燒，有的只剩下外殼。瀝青路面上留下了欄杆、小推車和人的影子，離爆心較遠的柏油路面爆裂時在過路者身上留下黑色燙痕。數百名婦女身著印花和服，深色部分被燒掉，淺色部分完好如初，花布圖案原樣烙印在皮膚上……
廣島市中心那座在投彈時被作為瞄準坐標的T形橋損壞不大，但原子彈在離橋三百碼處居民區的上空爆炸，後果可就嚴重了：高溫和衝擊波使活人「蒸發」，木製房屋一律炭化焦化，成為灰燼，一切堅硬物體都成了碎片。後來從廢墟中發現一隻瓷碗，使用它的家庭像瓷碗上的釉一樣「揮發」殆盡。高熱之後的猛烈震撼摧毀房屋，折斷水管，在河流中掀起巨浪，吞噬了許多劫後餘生者；相當於時速五百英里的狂風把許多建築物掃蕩無餘……
離爆心兩三公里遠處的一個工人說：一道炫目的白光刺進我們的眼睛，每個人都像發瘋般狂喊，一聲巨響傳來，我感覺身體要被震碎了;一股熱浪衝來，我們統統被掀翻在地，什麼也不知道了！不知過了多久，我有了點知覺，渾身鑽心地痛，拚命睜開眼睛，看到自己身上只有原本白色的襯衣還剩下幾片布，其餘深色部分全燒光了。到處是屍體，這些屍體和房屋、樹林都冒著煙，發出焦煳的氣味;不遠處幾幢廠房不僅東倒西歪，而且正在熊熊燃燒。
轟炸使廣島市區的百分之六十即一點七平方英里被徹底摧毀。四小時後廣島大部分仍被濃煙籠罩，從四面八方看去都有大火在熊熊燃燒。廣島市政府被炸毀。市長和幾乎所有官員都死了，總數為二百八十人。大量屍體被直接炭化。有軌電車中擠滿了人，個個都站立著，但都是死人。五六輛電車被掀了頂並燒得半焦，裡邊是成堆的屍體，還冒著白煙。堆著沙袋的防空壕里有成排的屍體，衣履完好，也沒有傷痕。近處幾具屍體，兩個倒在地上，第三個仍坐著，茫然睜著眼睛，眼珠則慢慢熔成蠟汁狀，淌下腫脹發紅的臉。遠處那一堆屍體，全身閃著褐色光澤，就像一堆無性別的模特衣架，消防隊員正用消防鉤堆壘它們。東練兵場滿是屍體，有時一腳踩下去才聽見有人慘叫。
溝里躺著一個婦女，乳房裸露，已經斷氣；她懷裡的女嬰抓著母親的乳頭，朝過路者笑。一處大約百米見方之所橫陳著四十來具粉紅色屍體，有男有女，也有小孩，全都一絲不掛；一個年輕母親臉朝下撲倒，嬰兒蜷伏在她的胸前——他們看上去更像是一堆蠟娃娃而不是人……
草墊上排滿了婦女、孩子和老人，一個個看上去都像泥塑，也都幾乎一絲不掛，從頭到腳都抹了一種麵粉狀的藥膏，閃著灰白色的光澤；把他們往擔架上抬時，手碰著的地方燒傷的皮膚整片地脫落。軍醫給傷員們作檢查，一人用不了一分鐘。死人被用草墊覆蓋，然後拖去火化。一名女學生被嚴重燒傷，面部特徵被原子彈的熱量融化了，躺在廣島紅十字醫院的一個草墊上，幾天後死去。一個男子的面部肌膚因瞬間焦化而不得不如同雕像般從此保持這種扭曲的和極端痛苦的表情;另一個男子的背部肌膚則腫脹、膨化——但比起那些被「汽化」的人們來說，他們還算幸運的。成千上萬人瞎了，許多倖存者的眼窩只剩下兩個黑洞。駐軍被消滅一萬五千至兩萬人。一處營房幾十個士兵倒在地上，什麼傷痕也沒有，全身赤裸，只有從腳上的士兵靴才能看出他們是士兵;他們高舉的兩手指向天空，像是有人把玩具娃娃放在地上圍成一圈。一些士兵雖然還活著，但是沒有了臉，眼睛、鼻子、嘴都被燒沒了，耳朵似乎也溶解了，分不清腦袋的正面和反面……
一個男子回到已成廢墟的家中，找到了妻子燒焦的頭顱。他把妻子的頭揣在一個兜帽里，帶到郊區岳父家裡火化了。
一個老婦穿著和服和木屐，不斷地低下身子，像是用筷子在挑揀什麼東西，把揀出的東西放進一個盤子里。記者問她在做什麼。她說：「我失去了所有的東西，孑然一身，女兒也成了這個樣子。我要保留一點她的紀念物……」她繼續從燒得不成樣子的遺體頭蓋骨里，挑起濺出來的一些腦漿，放到盤子里。
爆炸次日趕到的人形容：廣島成了「一座無人走動的、滿是屍體的城市」！
爆炸四周後美國記者報道，倖存者以每天上百人的速度死於灼傷和感染，日本醫生對此束手無策。到一九四五年底，死亡人數達十四萬：其中百分之二十死於衝擊波造成的外傷，百分之六十死於光輻射和灼燒造成的燒傷，還有百分之二十死於輻射病。專家們認為，輻射造成的病症有二十多種，弄清其全部影響需要七十五年，一個可以預見的惡果是將產生數代畸形兒……
長崎的情況大體相同。有人形容：一切都不存在了，沒有熔化的殘肢斷臂是這次災難的倖存者！長崎要塞司令部一幅「壁畫」後來聞名於世：一名哨兵端著上了刺刀的步槍正站在那裡，身後有一架木梯；他敞著衣服，紐扣尚未扣好。爆炸發生時強烈的光輻射使他和那架木梯瞬間消逝，留在牆上的影子後來被人用粉筆勾畫下來……
轟炸長崎之後一個多月，一架軍用運輸機改裝而成的客機從阿拉摩斯起飛，沿北緯三十七度線往東飛行。目的地華盛頓。機上乘客是十六位高級軍