Muitas pessoas foram vaporizadas instantaneamente com o calor da destruição; outras, mais distantes do local de lançamento, foram carbonizadas. Além disso, grandes incêndios foram registrados por toda a cidade. Apesar da grande destruição, parte da cúpula do governo japonês recusava-se a acreditar que os Estados Unidos detinham outra bomba atômica e acreditavam em uma resistência final do povo japonês.

A recusa japonesa fez com que os Estados Unidos utilizassem sua segunda bomba nuclear. A bomba deveria ter sido lançada na cidade japonesa de Kokura, entretanto, a condição climática da cidade fez com que os pilotos fossem para Nagasaki. A bomba de Nagasaki era 50% mais poderosa que a de Hiroshima, mas parte da cidade foi protegida pelos morros que possuía. Assim, a bomba em Nagasaki matou cerca de 40 mil pessoas imediatamente. 
Muitos dos sobreviventes tiveram de conviver com a dor de grandes queimaduras espalhadas pelo corpo. O contato com a radiação matou muitos dos sobreviventes nos dias seguintes, e outros conviveram com as doenças causadas pela radiação pelo resto de suas vidas.