1945年5月8日，德国宣布投降。7月26日，美国、英国和中国三国发表“波茨坦宣言”，敦促日本投降，但日本政府置之不理。
美国为迫使日本投降，先后向日本广岛和长崎各投下了一颗原子弹。据美国军队高层事后揭露——其实美国向日本一共投了3颗原子弹，但有1颗没有爆炸，最后神秘失踪。
对于第三颗原子弹的去向，数十年以来，美苏两个核大国，都竭力设法回避这个问题。但随着时光的流逝，美国原子弹研究的秘密逐步被世人所了解，最有权威性的材料，莫过于美国原子弹研制和生产的组织者、美国退役陆军中将格罗夫斯的回忆录。
■原定轰炸3个目标
1945年7月24日，格罗夫斯在给马歇尔的报告中，就提出了对日本进行原子弹轰炸的4个目标：广岛、长崎、小仓和新泻。到7月底确定了其中的3个目标，格罗夫斯在他的回忆录中明确写道：“广岛是第一目标，小仓是第二目标，长崎是第三目标”。为此，美国从一开始就准备了3颗原子弹。美国空军509飞行大队还准备了7架飞机，用于投掷这3颗原子弹。
在用一颗原子弹轰炸广岛之后，美国又积极地进行了轰炸另外两个目标的准备工作。格罗夫斯在其工作安排中写道：“在洛斯阿拉莫斯‘胖子’（美国内爆式原子弹的代号）所用的钚最后处置完毕后，就用C-54型专机运到提尼安，另外两个‘胖子’所需要的一些其他重要零件，则由两架B-29型飞机运送。”
由此可以肯定，美国在对小仓和长崎的轰炸之前，运到提尼安空军基地的是两颗原子弹。
据一些史料记载，1945年8月9日凌晨3时49分，两架B-29轰炸机和两架侦察机从美国提尼安空军基地的跑道上飞快地掠过，向轰炸地点飞去，当飞机到达小仓上空时，天空中阴云翻滚，用肉眼根本看不到目标，结果飞机用了45分钟时间在小仓上空来回飞了3次，最终决定放弃轰炸小仓而飞向第二目标长崎。
长崎上空同样是云雾重重，但是这次飞机是不可能带着核弹返回的，于是临时决定采用雷达轰炸，当飞机做好了投弹准备的时候，空中的云雾突然散开了，天空中出现了一个清朗的大洞，轰炸员透过这个大洞，看到了山谷中的一条跑道时，就果断地把两颗核弹投了下去……
事后美国战略轰炸统计局估计，约有万人死亡，6万人受伤。
原子弹是投下了，但它们落地之后的情况却是许多人都没有想到的：这两颗原子弹只爆炸了一颗。
由于爆炸的这颗原子弹，偏离目标约2000米，所以比广岛被害程度更轻，另一颗未爆炸的原子弹，并没有对长崎造成损害。接到报告后，日军大本营立即派人将这颗没有爆炸的原子弹严密看管起来。
日本因祸得福得到了一颗原子弹，如果条件可能，日本也可以造出自己的原子弹。可是日本成为战败国已成定局，而且帝国大学的原子加速器已遭到了美国飞机轰炸破坏，要制造原子弹已不可能了。后来，日本人从关乎民族利益考虑，决定将原子弹交给苏联。
