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.