1945年5月8日法西斯德国宣布无条件投降后，法西斯阵营只有法西斯日本还在负隅顽 抗。 1945年7月，盟军向全世界广播了《波茨坦宣言》，表明如果日本不接受无条件投降，那么“盟军将全面攻占日本本土”。但日本政府含蓄地拒绝了这一最后通牒。鉴于日本在硫磺岛等战役中的负隅顽抗导致美军伤亡惨重，因此美国决定使用刚刚研制成功的原子弹以瓦解日本军国主义的最后反抗，另一个深层次的原因在于，二战即将结束，美国的国家精英敏锐的发现法二战结束后，西方各国和共产党领导的苏联组成的反法西斯联盟必定烟消云散，而美国与苏联由于意识形态的不同比较导致两者走向对抗，因此在日本投放原子弹既可以加快日本投降又可以震慑苏联，使得在美苏对抗阶段，美国可以处于优势地位。
1945年8月6日8时15分，美国空军上校克劳德·伊瑟利驾驶一架B－29轰炸机飞临日本广岛市区上空，投下一颗代号为“小男孩”的原子弹。“小男孩”是一颗铀弹，长3米，直径0.7米，内装60公斤高浓铀，重约4吨，梯恩梯当量为1.5万吨。炸弹在距地面580米的空中爆炸，在巨大冲击波的作用下，广岛市的建筑全部倒塌，全市24．5万人口中有7．815万人当日死亡，死伤总人数达20余万，城市化为一片废墟。这是人类历史上首次将核武器用于实战，广岛成为第一座遭受原子弹轰炸的城市。
8月9日，美军又出动B－29轰炸机将代号为“胖子”的原子弹投到日本长崎市。长崎市约60％的建筑物被毁，伤亡8．6万人，约占全市总人口的37％。
8月15日日本天皇向全国广播了接受波茨坦公告、实行无条件投降的诏书。九月二日，日本代表在美国战列舰密苏里号上举行向同盟国投降的签降仪式，至此第二次世界大战结束。
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