1942'de başlayan Manhattan Projesi, Nazi Almanyası'nın benzer bir silaha sahip olmasını önlemek için ABD, Kanada ve İngiltere'nin gizli bir işbirliğiydi. Robert Oppenheimer'ın yönetiminde Los Alamos'ta bir nükleer silahı tasarlandı ve ilk denemesi 16 Temmuz 1945'te New Mexico'nun Trinity bölgesinde yapıldı. Almanya o tarihte zaten yenilmişti. Bomba bu kez Pasifik cephesinde, hâlâ teslim olmamış Japonya'ya karşı kullanıldı.

6 Ağustos sabahı saat 8:15'te 'Little Boy' adındaki uranyum bombası Hiroşima üzerinde patladı. Anında 70 binden fazla kişi öldü; yıl sonuna kadar radyasyon ve yanık komplikasyonlarıyla toplam ölüm sayısı 140 bine ulaştı. Üç gün sonra, plutonyumlu 'Fat Man' Nagasaki'ye atıldı; bu bombada da 74 bin civarında ölü vardı. 15 Ağustos'ta Japonya teslim oldu ve İkinci Dünya Savaşı sona erdi.

Bombaların kullanılıp kullanılmaması gerektiği hâlâ tarihsel ve etik açıdan tartışmalıdır; kara harekâta gerek bırakmadan savaşı bitirdiği savunulur, ama büyük ölçüde sivil bir kenti hedef alması ve Japonya'nın zaten teslim olma yolunda olduğu argümanları da güçlüdür. Ne olursa olsun, bu iki günün ardından dünya farklı bir yere geldi: süper güçler arasında nükleer bir silahlanma yarışı başladı, Soğuk Savaş bu silahların gölgesinde yürüdü, ve insanlık kendisini kısa sürede yok edecek araçları elinde bulundurmaya başladı. 1968 Nükleer Silahların Yayılmasının Önlenmesi Antlaşması ve onu izleyen denetim mekanizmaları da bu yeni durumun ürünleridir.