Atak atomowy na Hiroszimę
Pod koniec lipca piloci 509. Grupy byli gotowi do działania. Przerzucono ich na wyspę Tinian, gdzie trafiły również elementy dwóch bomb atomowych przeznaczonych do zrzucenia na Japonię. Już 1 sierpnia wszystko było gotowe i załogi mogły przystąpić do akcji w każdej chwili. Prezydent Truman oficjalnie dał zielone światło do rozpoczęcia ataku 2 sierpnia.
Z powodu złej pogody bombardowanie przekładano i dopiero 5 sierpnia podjęto decyzję o ataku. Zaplanowano go na wczesne godziny poranne, 6 sierpnia. O północy załoga bombowca B-29, który miał wziąć udział w ataku została wezwana na odprawę. Dowodzący 509. Grupa Tibbets poinformował wszystkich, że zrzucą na Japonię bombę o olbrzymiej sile rażenia, ale nie powiedział, że jest to bomba atomowa (chociaż sam o tym wiedział).
Pilotowany przez samego Tibbetsa B-29 Superfortress o nazwie własnej Enola Gay, z bomba atomową Little Boy (wypełnionej 60 kg uranu) na pokładzie wystartował 6 sierpnia o godzinie 2:45. Wcześniej nad Japonię poleciały trzy bombowce B-29, które miały sprawdzić pogodę nad celami. Chwilę po starcie, bomba została uzbrojona. Pierwotnie zakładano, że nastąpi to jeszcze na ziemi, ale obawiano się, że w razie awarii w trakcie startu, maszyna mogłaby się rozbić a bomba eksplodować, unicestwiając całą wyspę.
O 5:52 Enola Gay spotkała się w okolicach Iwo Jimy z dwoma kolejnymi bombowcami B-29, które miały towarzyszyć jej w ataku. Na pokładzie bombowca o nazwie The Great Artiste znajdowali się naukowcy, którzy mieli ocenić skutki nalotu, a na pokładzie drugiej maszyny, o nazwie No. 91 znajdowali się fotografowie i obserwatorzy. O 7:25 podjęto decyzję, że bomba zostanie zrzucona na Hiroszimę, gdzie warunki pogodowe były najlepsze.
Przez cały lot załoga bombowca musiała być bardzo uważna, ponieważ bomba była wyposażona w zapalnik wysokościowy, który mógł się uruchomić przy nagłej zmianie wysokości, lub przy ostrych manewrach. O 7:30 bomba Little Boy została po raz ostatni sprawdzona. Enola Gay doleciała nad Hiroszimę bez najmniejszych problemów kilka minut po 8:00. Dokładnie o 8:15 i 19 sekund bomba została zrzucona. Tibbets natychmiast zawrócił maszynę, a załogi założyły specjalne gogle chroniące przed błyskiem eksplozji.
Po 43 sekundach opadania bomba Little Boy eksplodowała z mocą 16 kT na wysokości 580 m nad ziemią, 250 metrów od planowanego punktu detonacji. Enola Gay znajdowała się w tym momencie w odległości 10 km od punktu eksplozji.
Przez Hiroszimę przelała się olbrzymia eksplozja i fala ognia, która dosłownie zmiotła centrum miasta (60% zabudowań zostało całkowicie zniszczonych) z powierzchni ziemi. 3/4 z 90 tys. budynków w mieście zostało doszczętnie zniszczonych. Według różnych szacunków w wyniku eksplozji zginęło ponad 70 tyś. ludzi. Kolejnych kilkadziesiąt tysięcy zmarło później z powodu oparzeń i innych odniesionych obrażeń oraz z powodu choroby popromiennej.
Miasto zostało całkowicie unicestwione. Ci, którzy przeżyli eksplozję odnieśli potworne rany, głównie oparzenia. Co ciekawe, zaraz po huku eksplozji nastąpiła niesamowita cisza. Życie w centrum Hiroszimy zupełnie wyparowało.
Biorące udział w misji bombowce B-29 powróciły bezpiecznie do baz, obserwując grzyb atomowy nawet z odległości 627 km. Załogi nie były jednak do końca zadowolone z efektu bombardowania, ponieważ wszyscy zdali sobie sprawę z tego, że jedną bombą unicestwili dziesiątki tysięcy ludzi. Nie byli przygotowani do zniesienia takiej odpowiedzialności. Mimo to w bazie Tinian powitano ich jak bohaterów.
Skutki pierwszej bomby
Początkowo nie wszyscy wiedzieli co stało się w Hiroszimie. Japońskie władze dopuszczały myśl, że zniszczenia miasta dokonała bomba atomowa, ponieważ w Japonii prowadzono wcześniej nieudane prace nad podobną bronią. Potwierdzenie nadeszło następnego dnia, kiedy prezydent Truman oficjalnie poinformował o zrzuceniu bomby atomowej na Hiroszimę.
Co ciekawe, Amerykanie nie osiągnęli zakładanego celu, a władze Japonii wraz z cesarzem Hirohito dalej odmawiały kapitulacji. Wielu japońskich wojskowych uważało, że Amerykanie nie posiadają więcej bomb atomowych.
Jedynym skutkiem ataku, było przyśpieszenie rozpoczęcia działań zbrojnych przeciwko Japonii przez ZSRR. Już 9 sierpnia wojska radzieckie rozpoczęły inwazję w Mandżurii (planowaną na mocy postanowień konferencji jałtańskiej). Według nieoficjalnych informacji, początek inwazji przyśpieszono właśnie z powodu zrzucenia bomby atomowej na Hiroszimę.
Dopiero kilka dni po zrzuceniu bomby na Hiroszimę, Amerykanie mogli zrobić zdjęcia ruin miasta w celu ocenienia skutków ataku. Olbrzymie ilości dymu z wywołanych pożarów unosiły się nad miastem bardzo długo.