廣島的悲劇并沒有使日本政府立即同意接受“無條件投降”。他們把希望寄托在蘇聯(lián)調(diào)停上。出乎日本人的預(yù)料，蘇聯(lián)人民委員莫洛托夫告訴日本駐蘇大使說，因為日本仍在進行戰(zhàn)爭，拒絕接受《波茨坦公告》,使日本請求蘇聯(lián)調(diào)解遠東戰(zhàn)爭的建議沒有希望。蘇聯(lián)政府遵守蘇、美、英三國首腦在雅爾塔會議的義務(wù)和要求，即蘇聯(lián)有條件地正式承擔(dān)了在德國投降及歐戰(zhàn)結(jié)束兩個月或3個月內(nèi)，參加對日作戰(zhàn)。
原子彈的襲擊，蘇聯(lián)的參戰(zhàn)，日本帝國主義走投無路，被逼近死角。8月9日上午，日本最高戰(zhàn)爭指導(dǎo)會議在皇宮地下防空洞里舉行，討論是否接受《波茨坦公告》以結(jié)束戰(zhàn)爭。正當(dāng)會議在激烈爭論中進行的時候，美國在長崎投下了第二顆原子彈。
第一顆原子彈轟炸廣島成功以后，美國開動宣傳機器，向世人展示新式武器的威力。當(dāng)天上午11時，白宮通知各報社：總統(tǒng)將要發(fā)表一個重要的公報。由于原子彈轟炸日本的保密工作做得非常成功，輿論界對此毫無準(zhǔn)備。那些專門坐陣白宮的記者對這類新聞發(fā)布會已經(jīng)習(xí)以為常，沒有絲毫的新鮮感。許多記者是派助手去應(yīng)付。但是，這一次他們可不能算是白宮問題專家了?？偨y(tǒng)新聞秘書站起來宣讀公報，剛開頭讀了幾句，大家就坐不住了?！氨?萬噸梯恩梯炸藥還厲害”這句話一出口，也就是剛進入原子彈的正題，記者們就嗅到了這次新聞發(fā)布會重要性的味道，紛紛沖到門口爭搶放在小桌子上的那些印好的公報。有的記者奔出去打電話，有的記者折轉(zhuǎn)自己的辦公室。美國總統(tǒng)的新聞公報借助傳播媒介同仁們的激動、興奮和震驚，在各大報紙上廣泛傳播。
與此同時，美國正在太平洋的島嶼上發(fā)動一場對日本的宣傳攻勢。他們的目的是“使日本人民把原子戰(zhàn)的真相銘記在心”。據(jù)說推動美軍開展對日宣傳的是馬歇爾。因為他對日本沒有立即乞求和平感到驚訝和震動。美軍在塞班島上的電臺每隔15分種向日本人廣播一次，他們告訴日本人，投在廣島的那顆原子彈“約等于2000架重型轟炸機B—29在一次飛行任務(wù)中所攜帶的爆炸力”,要求日本人民“吁請?zhí)旎式Y(jié)束戰(zhàn)爭”。美軍利用塞班島上的印刷廠，將廣播內(nèi)容印成傳單，向47個人口超過10萬的日本城市散發(fā)。
輿論可以鼓舞人民支持戰(zhàn)爭，鼓舞士氣進行戰(zhàn)爭；輿論也可以孤立敵人，動搖敵人，打擊敵人。但是，最終還是要實力解決問題。美軍決策人物在第一顆原子彈扔下去以后，立即決定在日本人惴惴不安、驚魂未定的時候，緊接著扔第二顆原子彈。
第二顆原子彈是內(nèi)爆式的钚彈，綽號叫“胖子”。這顆原子彈的投擲日期，最初的計劃是8月20日，后來又改為8月11日。8月7日，在轟炸廣島成功的第二天，又從預(yù)訂的時間表里減去了一天。但是，根據(jù)天氣預(yù)報，8月9日是個好天氣，而8月9日以后將有連續(xù)5天的壞天氣。這就給決策人提出了一個非常簡單又非常嚴峻的問題，要未再提前一天，要么就推遲5天。他們選擇了前者。
這是個艱難的選擇，這是個冒險的選擇。工程技術(shù)人員認為，這樣干很不可靠。他們警告說，縮短整整兩天的時間，將妨礙一系列重要的檢查程序。但是“命令就是命令”,他們決定執(zhí)行。
組裝工作的進展很順利。8月7日夜，“胖子”的內(nèi)臟部分已組裝完畢，緊湊地裝進鋼殼里，可以上飛機了。8月8日22時，“胖子”象它的哥哥“小男孩”一樣，睡進了重型轟炸機B29的彈艙里。
8月9日凌晨3時47分，“胖子”在熱帶暴雨中，伴著閃電劃破的朦朦黑夜的亮光起飛了。駕駛載運原子彈的飛行員是查理·斯威內(nèi)少校。與這架飛機同時起飛的還有兩架觀察機。
這次轟炸目標(biāo)只指定了兩個，主要是小倉，其次是長崎。為了盡可能轟炸第一目標(biāo)，規(guī)定不管天氣預(yù)報如何，轟炸機必須盡量靠近第一目標(biāo)飛行，只有在肯定第一目標(biāo)沒有進行目視轟炸的可能以后，再飛往第二個目標(biāo)。為了避免進行攝影的飛機提前到達現(xiàn)場，要求他們在飛過琉磺島以前，必須與琉磺島和提尼安島兩地核對情況。如果由于情報不充分而產(chǎn)生懷疑，攝影飛機就必須把兩個目標(biāo)都拍攝下來。但是，擔(dān)任照相任務(wù)的B29轟炸機不知什么原因，未能按時趕到屋久島匯合地點。前兩架飛機的駕駛員焦急地在空中盤旋了45分鐘，仍未能見到他們的伙伴。最后得到指揮官同意，它們即飛向自己的第一個目標(biāo)——九州的小倉(這里有日本的重要兵工廠)。
當(dāng)飛機抵達小倉上空時，由于城市煙霧很濃，飛機在那里環(huán)繞飛行3圈，投彈手克米特·比漢沒有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。而排在轟炸名單上的第3個城市新潟，路途太遠，飛去有困難。由于飛行燃料不夠，于是，飛往機器制造業(yè)集中的長畸這個候補目標(biāo)試設(shè)。這時，機上的燃料已不多了，沒有再多的選擇余地，只能作最后一次行動。再遲延有可能飛不回去。
長崎是個有20萬人口的城市。這個城市建在一些陡峭的小山上。它的港灣面對東海。長崎是寓言傳說中風(fēng)景特別秀麗的港口。市區(qū)面朝港灣，浦上川從北面流進該灣。長崎很早就成了日本的主要對外貿(mào)易港口。它還有自己的工業(yè)區(qū)。
10時多，飛機飛到長崎上空，發(fā)現(xiàn)這里的天氣也不好，云量很濃，目視條件并不比小倉好。于是決定采用雷達轟炸。
10時58分，在即將準(zhǔn)備用雷達指揮投彈的一瞬間，突然發(fā)現(xiàn)云霧中出現(xiàn)了一個小孔隙，隨即改為轟炸目標(biāo)。投彈手漢比瞄準(zhǔn)了山谷中的一條跑道投下了原子彈。但是，原子彈并沒有投到原定的目標(biāo)點，而是投到了該目標(biāo)以北1.5英里的地方，即浦上河流域，落在兩家大兵工廠之間，把兩家生產(chǎn)軍事物資的工廠炸個粉碎。
轟炸長崎的原子彈從29000英尺的高度投下。11時2分，長崎出現(xiàn)了異常熾亮的藍色閃光。先是沉悶的隆隆聲，接著刮起一陣狂風(fēng)。
少傾，又一次顫動。沖擊波和震動延續(xù)了5分鐘的樣子。當(dāng)時，一架日本水上飛機在7000米的高空穿進云層，向長崎飛去。飛機從云層鉆出來時，駕駛員看到一根巨大的黑煙柱，上面“象一個怪物的腦袋”,不斷地向上翻動，不時呈現(xiàn)出各種光怪陸離的色彩。熱度很高的煙云也使飛機和機上人員惡心嘔吐。從拉開的艙蓋涌進一些黑色的塵土。
當(dāng)時，日本最高軍事參謀部正在召開緊急會議。會議快結(jié)束時，接到了長崎被炸的消息。陸軍部長阿南對首相鈴木小聲說：“第18軍軍部報告說，沒有任何損失。只是居民有損失。我們要等一等再做結(jié)論?！?br>由于氣候不好沒有立即派出空中偵察機。一周后天氣轉(zhuǎn)好，獲得的空中偵察照片表明，長崎市44%被毀掉。
一聲爆炸，長崎這個城市的20萬居民中，約7800人死亡，負傷者亦達70000多人。傷亡人數(shù)占全市總?cè)丝诘娜种?br>在長崎的受難者中也有不少外國人。三菱制鋼所由一些盟軍俘虜組成的勞工隊正好趕上爆炸，死了不少人。1里外的戰(zhàn)俘營地也遭了橫禍，甚至在30里外的千流戰(zhàn)俘營地也感覺到了沖擊波?？傊撬懒瞬簧偃?。
一個小孩在地面零點時在附近行走時，爆炸氣浪把他沖離地面，然后燒成焦炭。
在駐軍司令部，離爆心投影點西南3.5公里處。當(dāng)空襲警報解除后，一個擔(dān)任警戒哨的士兵從崗樓爬下，他把佩劍掛在梯子上，正在解開上衣的扭扣時遇到轟炸的閃光。他的身影被燒化印在墻上。
在爆心投影點西南500米的一所學(xué)校。向著爆心投點一方被強烈的爆炸氣波沖毀，看上去如同被大鐵錘砸壞的一樣。
原子彈爆炸時，產(chǎn)生近200種不同的同位素，全部具有輻射性，劫后余生者，都得了“輻射癥”。這種病使患者嘔吐、喪失食欲、焦渴、高燒及腹瀉。接著是頭發(fā)脫落，牙肉腫痛，白血球迅速消失。病人傷口難以愈合，各種癌癥相繼發(fā)生。受輻射人很難與健康人結(jié)婚。他們之間結(jié)婚后生出的嬰兒，全部智力遲鈍。
第二顆原子彈轟炸長崎的當(dāng)天，日本天皇裕仁采取特殊的步驟，通過瑞士轉(zhuǎn)送接受《波茨坦公告》的投降建議。8月15日，裕仁抵制了那些要說服他改變關(guān)于投降承諾的種種努力，親自在電臺上向全國廣播，接受《波茨坦公告》,實行無條件投降的詔書。堅持死硬立場的陸相阿南、前首相近衛(wèi)文磨絕望自殺，頭號戰(zhàn)犯東條英機自殺未遂，最后被判絞刑。
1945年9月2日下午9時，日本投降儀式在泊于東京灣的美國軍艦“密蘇里”號上正式舉行。日本新任外相重光葵代表日本天皇和政府，陸軍參謀總長梅津美治郎代表帝國大本營在投降書上簽字。至此，反法西斯的第二次世界大戰(zhàn)也同時宣告結(jié)束。
在談判的整個期間，洛斯——阿拉莫斯和提尼安島的全部機構(gòu)保持著戒備狀態(tài)，以便和談破裂，準(zhǔn)備好更多的原子彈。此期間有7架載著“南瓜”的飛機，飛往日本，準(zhǔn)備必要時繼續(xù)進行襲擊。
日本無條件投降后，提尼安島的活動結(jié)束，9月17日，文職科學(xué)家離開了此島。留下兩個人處理有關(guān)財產(chǎn)，并且將任何可能泄漏原子彈秘密的東西，在嚴格保密監(jiān)督運回洛斯-阿拉莫斯。
1945年10月16日，當(dāng)格羅夫斯將一張陸軍部長頒發(fā)的獎狀授予洛斯-阿拉莫斯實驗室時，被譽為“原子彈之父”的奧本海默科學(xué)家以動人的詞語說道：
“我以崇敬和感激的心情，從您這兒接受這張贈給洛斯-阿拉莫斯實驗室和那些以自己的勞動和忠誠而取得這個榮譽的男人和婦女們的獎狀。我們希望在未來的年代里，我們可以驕傲地看看這張獎狀和它所象征的一切。
“今天這種驕傲的心情同深切的擔(dān)心交織在一起。如果原子彈被做為新武器裝進戰(zhàn)爭世界的武庫，或裝進擴軍備戰(zhàn)的國家的武庫，那么。將來總有一天，人類要詛咒洛斯一阿拉莫斯和廣島這兩個名字。
“生活在這個世界上的人們必須團結(jié)起來，不然他們就會遭到毀滅。這次如此殘酷地蹂躪全球的戰(zhàn)爭已經(jīng)寫下了這些詞句。原子彈已經(jīng)說出了這些詞句，并使所有的人去理解它的含義……”