6 августа 1945 года в 08:15 по местному времени американский бомбардировщик B-29 «Enola Gay», пилотируемый Полом Тиббетсом и бомбардиром Томом Фереби, сбросил первую в истории атомную бомбу под названием «Малыш» («Little Boy») на японский город Хиросима. Формальным основанием для ядерной бомбардировки стал отказ Японии выполнять условия ультиматума Потсдамской декларации 26 июля 1945 года.
Стоит отметить, что Хиросима являлась основной целью первой американской ядерной бомбардировки (запасными были Кокура и Нагасаки). Хотя отданный президентом США Трумэном приказ предусматривал проведение атомной бомбардировки начиная с 3 августа, вплоть до 6 августа этому мешала облачность над целью.
За час до бомбардировки в намеченные районы впереди взлетевшего самолета-носителя В-29 «Энола Гэй» вышли три разведчика погоды. На удалении 6−7 км от самолета-носителя следовал самолет с аппаратурой, регистрирующей параметры ядерного взрыва. В 70 км шел бомбардировщик, который фотографировал результаты взрыва. Система ПВО Японии обнаружила бомбардировщики. Однако примерно в 08:00 оператор радара в Хиросиме определил, что количество приближавшихся самолётов было очень малым — возможно, не более трёх, — и воздушная тревога была отменена. Небольшие группы американских бомбардировщиков, в целях экономии горючего и самолётов, японцы не перехватывали. Хотя по радио и было передано стандартное сообщение, что будет разумно отправиться в бомбоубежища, на самом деле удара не ждали — американскую авиагруппу приняли за разведку.
Все это дало возможность экипажу B-29 «Enola Gay» беспрепятственно зайти на цель. В 8 часов 15 минут с высоты 10 тысяч метров над центром Хиросимы была сброшена первая в истории атомная бомба «Малыш», взорвавшаяся на высоте 600 метров. В результате были убиты и пропали без вести около 200 тысяч человек, ранены и подверглись радиоактивному облучению около 160 тысяч человек.
Примерно 70—80 тысяч человек из общего числа погибли одновременно, в момент взрыва бомбы, причём ещё несколько десятков тысяч непосредственно вблизи огненного шара просто исчезли в доли секунды, распавшись на молекулы в раскалённом воздухе: температура под плазменным шаром достигала 4000 градусов Цельсия.
Примерно 2000 человек из числа погибших (ещё 800—1000 умерших от последствий взрыва) были японскими американцами, учившимися здесь до войны и интернированными в Японию. В городе находились также сотни американских военнопленных, которые скорее всего также погибли.9 августа в 11:02 по японскому времени подвергся удару второй японский город — Нагасаки.
Через десять лет после трагедии, 6 августа 1955 года, в Хиросиме состоялась первая международная конференция за запрещение атомного и водородного оружия. В 1985 году южная часть Тихого океана была объявлена безъядерной зоной. В день бомбардировки Хиросимы по решению исполкома Международного движения «Врачи мира за предотвращение ядерной войны» отмечается Международный день «Врачи мира за мир».