1945年8月6日上午8点16分（美国东海岸时间为8月5日晚上7点16分），“小男孩”原子弹从B-29超级堡垒轰炸机“埃诺拉·盖伊”号上坠落43秒后，在广岛上空600米（1968英尺）、相生桥168米（550英尺）处爆炸。一秒后，火球达到最大尺寸，直径达274米（900英尺）。蘑菇云开始形成。
地面温度高达华氏7000度（摄氏3871度），建筑物熔化并粘连在一起，人和动物的组织瞬间汽化。冲击波以每小时984英里的速度向四面八方传播，在一场巨大的、不断蔓延的火风暴中摧毁了广岛超过三分之二的建筑物。八万人当场死亡或重伤。在接下来的几个月里，又有超过十万人死于原子弹的后续影响。