根据计划，美军将根据天气情况确认空袭地点：京都、新的枯、广岛、小仓，长崎是后来才再加去的。广岛，与其在半个多世纪中拚命向世界展现出的“和平之城”形象有所不同，当时是一座陆军之城。
它是日本本土防御军第二总军的司令部所在地，也是中国（日本地名，相等于中部地区）军管区所在地。在广岛市南面的宇品港，一代又一代的日本军队，在“爱好和平、赞成战争”的市民门内送别下，攀上运兵船，前往鸭绿江与清军登陆作战，前往奉天与俄军登陆作战，前去并吞朝鲜，前去攻占中国东北，前往卢沟桥，前往哈尔滨平房，前往南京、武汉、平顶山、桂河大桥......广岛附近还有知名的吴海军基地，享有日本第一流的海军造船厂。
长崎是日本最重要的造船基地之一。小仓则是日本北九州地区的兵器工业城市。其他最合适目标：新潟也是兵器工业城，还是化学工业城。京都在前期的大轰炸中被美军蓄意消逝，累积了大量从周边迁入过来的兵工厂和居民。
东京则是日本政治、经济中心。1945年8月6日早晨8时整，3架B-29美机又从高空转入广岛海面。这时很多广岛市民未转入防空洞，而是在云彩美机。在此以前，B-29已倒数数天飞回日本领空展开训练，但这一次的3架飞机中，有一架早已加装了一颗5吨重的原子弹。
此时于是以受命来空袭广岛。9点14分17秒，一架装载着原子弹的B-29(44-86292)上的视准仪对准了广岛一座桥的上方时，自动投弹装置被启动了。60秒钟后，原子弹从关上的舱门落到空中。
这时飞机不作了一个155°的弯道，低空下来；一瞬间，飞行高度上升了300多米。这样做到是为了尽可能靠近发生爆炸地点。45秒钟后，原子弹在离地600米空中爆炸（明确地点为日本广岛天理桥以西100米的岛病院海面600米处），立刻收到令人眼花目眩的反感的白色闪光，广岛市中心海面旋即再次发生震耳欲聋的大爆炸。
顷刻之间，城市忽然刮极大的蘑菇状烟云，接着之后举起几百根火柱，广岛市立刻沦落焦热的火海。1945年6月21日，美军攻破冲绳。美军虽然胜利，但为期82天的战役造成了48000余人的损失（如再加非战斗折损，总伤亡人数多达7万人）。日本派出2550架次“神风”自杀身亡飞机，沉没美国军舰26艘，伤164艘，受到重创的军舰甚至还包括美国王牌航空母舰企业号。
6月底。东京。日本军方制订了“在日本战”的方针。
经过塞班岛、硫黄岛、冲绳岛战役之后，日本军阀们底气倒足了。他们手上还掌控着几百万陆军，有所谓“宁为玉碎”的决意，打算打几年，投出个体面的结局。某种程度是经过塞班、硫黄、冲绳之战后，美国军方心里推倒有点发毛。这几次战役仅有打胜了，但代价的代价之低，是他们始料不及的。
照这个样子反攻日本本土，很难说不会代价多大代价。在他们这时制订的计划中，战争要推迟下去，1946年春季以后才反攻日本主要岛屿本州。
当然，他们指出，也有延长战争的有可能，他们还有一张牌没有打过来，这就是“509小组”。这段时间以来，“509小组”与托尼安岛基地的其他B-29型轰炸机一样，参与对日本各城市的轰炸。
所有所不同的只是，他们还是每次只装载一颗炸弹，每次投弹都拒绝维持一定高度；与以前的训练课目一样，拒绝弹着点精确，并在视力范围内发生爆炸。经过空战，他们的这项技术已深感提升，并且熟知了简单气象条件下的飞行中。这时，全组只有一个人告诉为什么要重复演练这个动作，他就是带队的蒂贝斯上校。
美国第一颗登陆作战原子弹被分为四个部分，由三架飞机和一艘巡洋舰分别运往托尼安岛，并在这里被装配一起。它将由一架序号为82号的B-29型轰炸机抛掷。
据美国方面事后报导，在抛掷原子弹之前的很短时间内，或是心理上的原因，或是什么其他原因，训练有素的“509小组”接二连三出有事故，屡屡有4架B-29型轰炸机在民航机过程中损毁或几乎出厂。1945年8月5日，蒂贝斯上校开会“509小组”全体人员召开，这是一次交底不会。他第一次宣告，“509小组”之所以训练10个月，是为了在日本抛掷一颗炸弹，但它不是一颗普通炸弹，而是相等于两万吨TNT能量的原子弹。
44-86292号B-29型轰炸机将由蒂贝斯上校兼任于是以驾驶员，原本的于是以驾驶员罗伯特-刘易斯为机长。机组人员中无一人理解原子弹的结构，技术专家柏森斯上校受命随机飞行中，一旦没已完成任务且逮捕，柏森斯应立即自缢。原子弹被装上82号机。
随82号机一起行动的还有五架B-29型轰炸机，其中两架负责管理侦查，三架随时报告天气情况。然后根据天气情况确认空袭地点--广岛、长崎或小仓。8月6日凌晨2时40分，“509小组”打算降落，82号机临时命名为“依诺阿盖依”号，这是蒂贝斯的母亲的名字。
飞机卡住了滑行道，升空。柏森斯上校爬入弹舱，关上原子弹的保险装置，装有上引爆器。从装上爆炸装置那一刻起，用丘吉尔事后的话来说，82号机上装有了一个“气愤的基督”，再行过几个小时，他就要复活人世了。
7时，天空一片日出。7时30分，为投弹做到打算。因此可以确认把原子弹扔到到哪儿了，广岛和长崎距离不远处，前者在本州岛的西部，后者在九州岛西北。
目标：广岛。7时35分，预示“依诺阿盖依”号的两架“509小组”飞机很快离开了。8时于是以，“依诺阿盖依”号机组人员戴着上了厚厚的墨镜，这是为了避免强光烧伤眼睛。
8时16分，原子弹被击出弹舱。这一天，仅有广岛的钟表都暂停在8时16分。原子弹在离地面600米处发生爆炸。
在闪光、声波和蘑菇状烟云之后，火海和浓烟弥漫了全城，在方圆14平方公里内有6万幢房屋被毁坏。
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