Nagasaki antes e após o ataque

Na manhã de 9 de Agosto de 1945, a tripulação do avião dos E.U.A. B-29 Superfortress, baptizado de Bockscar, pilotado pelo Major Charles W. Sweeney e carregando a bomba nuclear de nome de código Fat Man, deparou-se com o seu alvo principal, Kokura, obscurecido por nuvens. Após três vôos sobre a cidade e com baixo nível de combustível devido a problemas na sua transferência, o bombardeiro dirigiu-se para o alvo secundário, Nagasaki - a maior comunidade cristã do Japão. Cerca das 07:50 (fuso horário japonês) soou um alerta de raide aéreo em Nagasaki, mas o sinal de "tudo limpo" (all clear, em inglês) foi dado às 08:30. Quando apenas dois B-29 foram avistados às 10:53, os japoneses aparentemente assumiram que os aviões se encontravam em missão de reconhecimento, e nenhum outro alarme foi dado.

Alguns minutos depois, às 11:00, o B-29 de observação, baptizado de The Great Artiste (em português "O Grande Artista"), pilotado pelo Capitão Frederick C. Bock, largou instrumentação amarrada a três pára-quedas. Esta continha também mensagens para o Professor Ryokichi Sagane, um físico nuclear da Universidade de Tóquio que tinha estudado na Universidade da Califórnia com três dos cientistas responsáveis pelo bombardeamento atómico. Estas mensagens, encorajando Sagane a falar ao público acerca do perigo destas armas de destruição maçica, foram encontradas pelas autoridade militares, mas nunca entregues ao académico.^[30]

Um relato japonês do bombardeamento descreveu Nagasaki como "um cemitério sem uma única lápide de pé."

às 11:02, uma aberta de última hora nas nuvens sobre Nagasaki permitiu ao artilheiro do Bockscar, Capitão Kermit Beahan, ter contacto visual com o alvo. A arma Fat Man, contendo um núcleo de aproximadamente 6,4 kg de plutónio-239, foi largada sobre o vale industrial da cidade. Explodiu 469 metros sobre o solo, a cerca de meio caminho entre a Mitsubishi Steel and Arms Works (a sul) e a Mitsubishi-Urakami Ordnance Works (a norte), os dois principais alvos na cidade. De acordo com a maior parte das estimativas, cerca de 40.000 dos 240.000 habitantes de Nagasaki foram mortos instantaneamente, e entre 25.000 a 60.000 ficaram feridos. No entanto, crê-se que o número total de habitantes mortos poderá ter atingido os 80.000, incluindo aqueles que morreram, nos meses posteriores, devido a envenenamento radiativo.