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8月6日中午12时，美国“奥古斯大号”军舰。杜鲁门从波茨坦回国途中，正同海员们共进午餐。
白宫地图室官员弗兰克·格雷姆上尉递给杜鲁门一封电报：
陆军部长呈
大型炸弹于8月6日华盛顿时间下午8时15分投于广岛。初步报告指明，轰炸完全成功。这次成功甚至比前次试验更加显著。
杜鲁门无比激动，立即给国务卿贝尔纳斯打电话：“瘦子在广岛投弹成功了！”正在用餐的海员们霎时欢呼起来！
杜鲁门转身对周围的一群海员说：“原子弹投弹成功，这是历史上的最重大事件。现在到了我们回家的时候了！”
海员们举杯互相祝贺，整个军舰一片欢腾！
几分钟后，格雷姆上尉又送来第二封电报。
杜鲁门示意叫格雷姆宣读。杜鲁门和海员们洗耳静听。
接到下述关于曼哈顿的情报：广岛的轰炸灼然可见，盖在052315A点上的云量只有十分之一，没有敌机反击，没有高射炮火。飞机在投弹以后情况正常。轰炸结果在各方面都获得显著成功。可看到的效果比任何一次试验来得大。
电报宣读后，杜鲁门向餐厅中的全体人员讲话：“今天早晨，我国战略空军向日本广岛投掷一颗威力极大的新型炸弹，爆炸的威力比一吨TNT(三硝基甲苯)大二万倍。日本人已经遭受到了毁灭性的打击。随着这种威力无比巨大的新式武器的应用，我军将减少几十万人的伤亡，太平洋战争将很快结束了！”
舰上的海员们又是一片欢呼！
8月9日上午9时，美国空军少校查尔斯·斯威尼驾驶载有两颗钚弹两颗“胖子”的“博克的小汽车”号B-29轰炸机，从提安尼岛起飞。
第一投弹目标是小仓，第二目标是长崎。
B-29轰炸机接近小仓上空时，气象观察机显示，小仓上空可进行目视投弹。飞到小仓上空时，发现小仓上空乌云密布，地面能见度极低。轰炸机在小仓上空来回飞了三圈，寻找能目视轰炸的云缝，但没有成功。
查尔斯·斯威尼看了看储油表，表针指向较低。他担心汽油不够，便决定放弃小仓，转到第二目标长崎。这时，正好接到“日本截击航空兵可能会有战斗机升空拦截”的无线电报告，斯威尼来不及同基地联系，最后决定轰炸长崎。
飞机到达长崎时，见该城市上空也布满了乌云。经仔细观察，在密集的云层中发现了一处宽大的云缝。于是，他果断地将两颗“胖子”从8800米的高空扔了下去。时为8月9日10时58分。
这次轰炸，长崎市内绝大多数建筑物被摧毁，有3.5万人被夺去了生命，6万人重伤。格罗夫斯在事后听到伤亡人数时说：“这个数字比我们原来估计的要少得多。”原来，美国方面估计的是两颗原子弹同时爆炸的死亡数字，而事实上只爆炸了一颗。
当时日本长崎的防空报告准确地记录了这一情况：
本日10时50分B—29两架，入侵长崎市上空。10时58分投下附有降落伞的新型炸弹两个。
8月9日上午9时20分，东京，铃木首相官邸。正在召开“六巨头”会议。
六巨头为：首相铃木、陆相阿南大将、海相米内大将、参谋总长梅津元帅、军令部总长丰田大将、外务相东乡。
铃木：“美国向广岛投下原子弹，死伤12万多人，还在警告我们要继续在其他城市投弹。今早，苏联已正式对日宣战，大批苏军已源源不断突击满洲，重创我关东军精锐部队。在目前形势下，我们应有何种应急对策？我的结论是，唯一的出路就是接受《波茨坦公告》，立即结束战争。看诸位的意见如何？”
会上一片寂静，都低着头不肯表态。
东乡：“我认为首相的结论非常正确。当务之急是承认战败的现实，尽快结束战争。无论如何不能再犹豫，再延误下去了。”
米内：“我同意首相和外相的意见。继续战争不可能有任何收效。所以，我们必须丢开面子，尽早投降，立刻考虑如何才能把国家保存得最好，考虑如何保存国民的生命财产。”
阿南气急败坏地：“我们还有足够的兵力在本土进行最后决战。反败为胜，扭转战局也不是不可能的。”
东乡：“军方能向我们展示反败为胜的保证吗？”
阿南：“只要坚持决战到底，总有胜利的希望！”
东乡：“你能阻止敌军登陆吗？”
梅津：“要是有运气，我们能在侵略者踏上国土时，把他们击退。我敢说我们凭现有的军力能把入侵的敌人大部分歼灭。”
东乡：“到大军压境的这种时刻，还指望着运气能行吗？就是第一次打退了敌人，敌人还会组织第二次、第三次进攻。你能阻挡得了吗？”
这时，一个军官拿着一份电报走进会议室，交给铃木。
铃木当众宣读：
今日上午10时零58分，美军又在长崎上空投下两颗原子弹。长崎已变成一片浓烟滚滚的火海。
六巨头大为惊恐，一个个面面相觑，神情木然。
