8h15 sáng ngày 6/8/1945, chiếc máy bay B-29 Enola Gay của Mỹ xuất hiện trên bầu trời Hiroshima và thả xuống Little Boy, một quả bom nguyên tử 16 kiloton.
Chưa đầy một phút sau, quả bom phát nổ ở độ cao 600 mét phía trên Bệnh viện Shima, tạo ra một làn sóng nhiệt, chỉ trong giây lát lên tới 3.000-4.000 độ C trên mặt đất. Những cơn gió lên tới 440 mét mỗi giây gầm rú khắp thành phố. Trong vòng nửa giờ, hầu hết mọi tòa nhà trong bán kính 2 km tính từ tâm chấn đều chìm trong biển lửa. Khoảng 90% trong số 76.000 tòa nhà của thành phố trở thành đống đổ nát.
Thành phố quân sự và trung tâm giao thông rộng lớn giờ đây trở thành hoang địa hạt nhân. Những ngôi nhà gỗ bị cháy rụi do bão lửa; các con sông tràn ngập xác của những con người tuyệt vọng. Ngoại trừ một số tòa nhà bê tông, Hiroshima không còn tồn tại. Số người chết từ 80.000 trong buổi sáng hôm đó sẽ tăng thành 141.000 vào cuối năm, tương đương 33,5% trong tổng dân số 420.000 người.
Tuy nhiên, sự hồi sinh đã diễn ra không lâu sau thảm họa. Đèn đã bật trở lại ở khu vực Ujina và xung quanh ga xe lửa Hiroshima một ngày sau đó. Điện cũng được khôi phục cho 30% số ngôi nhà thoát khỏi thiệt hại, và cho tất cả các hộ gia đình vào cuối tháng 11/1945.
Máy bơm nước được sửa chữa và bắt đầu hoạt động trở lại bốn ngày sau, mặc dù các đường ống bị hư hỏng đã tạo ra những vũng nước lớn giữa đống tro tàn của những ngôi nhà gỗ. Tổng đài điện thoại trung tâm đã bị phá hủy và tất cả nhân viên của nó thiệt mạng, tuy nhiên các thiết bị thiết yếu đã được sửa chữa để đến giữa ngày 14/8, các đường dây hoạt động trở lại.
Mười tám công nhân và hàng chục nhân viên phòng tài chính tại chi nhánh Ngân hàng Nhật Bản ở Hiroshima đều thiệt mạng, nhưng chỉ hai ngày sau ngân hàng đã mở cửa trở lại và các giao dịch viên làm việc ngay ngoài trời. Dịch vụ xe điện, các tuyến đường sắt cũng được nối lại, phục vụ công tác cứu trợ.
Sức chịu đựng của người dân Hiroshima còn bị thử thách thêm lần nữa khi ngày 17/9, cơn bão mạnh bất thường Makurazaki quét qua thành phố. Mặc dù nó giúp rửa trôi lượng phóng xạ ra biển nhưng tàn phá nặng nề các cơ sở cứu tế vừa được thiết lập, cùng những căn nhà gỗ mới được dựng lại. Trung tâm thành phố biến thàng khu ổ chuột với hơn 10.000 căn lều tạm bợ, với hàng chục ngàn con người chen chúc với các khu vệ sinh chung.
Công cuộc tái thiết chính thức bắt đầu sau ngày 15/8, khi Nhật Hoàng Hirohito tuyên bố đầu hàng Đồng minh. Các nhà máy từng được trưng dụng cho chiến tranh hiện trở lại thuộc sở hữu tư nhân và chính quyền địa phương đưa ra kế hoạch phục hồi 5 năm nhằm tăng cường sản xuất một cách đáng kể.
Cho đến tháng 3/1946, các tàn tích đã được dọn sạch và những tòa nhà bị hư hại được phá dỡ có kiểm soát. Đến năm 1947, hầu hết các đường phố và cửa hàng đã được khôi phục, và những người sống sót bắt đầu tái định cư ở trung tâm thành phố.
Cuộc xung đột trên bán đảo Triều Tiên cũng mang lại sự phát triển cho nền kinh tế khi nhu cầu về thực phẩm đóng hộp, ô tô và các hàng hóa khác tăng vọt. Quyết định dỡ bỏ lệnh cấm đóng tàu của Nhật Bản vào năm 1952 của quân Đồng minh chiếm đóng tiếp tục tạo nên sự bùng nổ tiếp theo về kinh tế. Đến năm 1958, dân số Hiroshima đạt hơn 410.000 người, tương đương mức trước thảm họa.
Tuy nhiên, bước ngoặt để Hiroshima phục hồi chính là khi Đạo luật Xây dựng Thành phố Tưởng niệm Hòa bình Hiroshima được thông qua tháng 4/1946, mở đường cho sự hỗ trợ đặc biệt từ chính phủ, tiếp cận các nguồn tài trợ và cho phép chuyển giao đất thuộc sở hữu nhà nước cho tư nhân.
Ý tưởng biến Hiroshima thành Thành phố Tưởng niệm Hòa bình được đưa ra bởi Sankichi Toge, một nhà thơ, nhà hoạt động vì hòa bình đã sống sót sau vụ nổ bom nguyên tử. Từ ý tưởng này, kiến trúc sư Kenzo Tange đã phát triển thành một bản quy hoạch với Công viên Tưởng niệm Hòa bình Hiroshima ở vị trí trung tâm, chiếm vị trí đắc địa ở phía tây nam ga xe lửa chính, với đại lộ Hòa bình rộng 100m đi qua trung tâm thành phố, chạy dọc theo ranh giới phía nam của công viên. Khu vực cây xanh ven sông cũng được chú ý, bao phủ 40% diện tích thành phố. Bản quy hoạch này đã xác định khuôn khổ của Hiroshima hiện tại.
Trong quá trình xây dựng, các nhà quy hoạch thành phố phải đối mặt với một vấn đề nan giải: làm thế nào để kết hợp lịch sử bi thảm của Hiroshima với sự tái sinh sau chiến tranh. Trong khi một số quan chức ủng hộ việc loại bỏ mọi tàn tích của thảm kịch, thì những người khác nhất quyết bảo tồn bằng chứng về sức tàn phá của bom nguyên tử.
Cuối cùng, phe bảo tồn thắng thế. Phòng Xúc tiến Công nghiệp Hiroshima, một trong những tòa nhà bê tông vẫn đứng vững trong vụ ném bom đã được giữ lại. Ngày nay nó được biết đến với tên gọi Mái vòm bom nguyên tử và trở thành Di sản Thế giới được UNESCO công nhận năm 1996. Đó là một trong những chứng tích, nhắc nhở về quá khứ đau thương của Hiroshima, một thành phố hiện đại, thịnh vượng và hướng đến hòa bình lâu dài.
