在杜鲁门总统的大力支持之下，7月16日美国第一颗原子弹在内华达州起爆成功。桔黄色的蘑菇云升起之后，杜鲁门立即看到了快速结束战争的希望，他决定采纳史汀生的建议。美国陆军航空兵的核突击部队——第509混合大队被派往太平洋的提尼安岛执行这次非同寻常的任务。这个马里亚纳群岛之中的大岛是美国花费了大量的士兵生命才夺得的。之所以没有从更加近的中国起飞轰炸日本，那是因为杜鲁门担心原子弹的秘密被暴露出来。
9月10日凌晨，3架先谴气象侦察机提前1小时从提尼安基地升空，分别飞抵广岛、小仓、长崎上空，他们的任务是侦查哪个城市的气象条件最适合轰炸以及观察轰炸结果，毕竟这是人类第一次将原子弹用于实战。随后在当地时间3点，蒂贝茨上校驾驶“埃诺拉.盖伊”号起飞，斯韦尼少校和马夸特上尉驾机尾随其后。“埃诺拉.盖伊”号安全升空后，随机核武器专家帕森海军上校从座舱爬进弹舱，给外号“小男孩”的核弹安装“枪式”引爆装置，使它进入了战斗装态。飞机以每小时300公里的巡航速度，在无战斗机护航和严格无线电静默的情况下，于5点45分飞抵硫磺岛上空，组成三角形编队，向西北方向继续飞行。2个多小时后，它们爬升至10000米高空，以每小时525公里的航速，神不知鬼不觉地向日本飞去。
9月10日上午7点9分，广岛地区日军第二军总司令部发出警报，雷电式战斗机迅速起飞，将美军侦察机赶走。7点半解出警报。广岛市内车来人往，络绎不绝。就在这人们感到太平无事的时刻，蒂贝茨上校接到前方气象侦察机发回的电讯，广岛上空的云量为“二”，“目标清楚”，完全适于目视轰炸预订的主要目标。他当机立断，实施原计划第一方案：轰炸广岛。
蒂贝茨驾点12分飞抵离目标约24公里预定投弹识别点，未遇炮火袭击，也没有见到敌机起飞拦截。他们俯瞰广岛，只见工厂上空清烟袅袅，水面上船舶蠕动。就在这瞬间，他们找到了预定瞄准点——广岛市中心的“t”字形大桥。
“注意，戴上防护镜，各就各位，做好最后准备。”蒂贝茨提醒他的同伴。8点15分，他们抵达目标瞄准点上空。观测机上的测量操作手做好了测量准备，原子弹的投弹手向各机发出了30秒投弹准备信号，并打开了弹舱门。信号一结束，“小男孩”跳出弹舱。此时，斯韦尼少校在蒂贝茨的右翼，间隔至多10米。他亲眼目睹“小男孩”跳舱的身影，心想：“它自由了，像一只断了线的风筝，不管它工作与否，无法挽回了，如果工作正常，它可能将战争结束。”蒂贝茨和他的同伴们做完一切后，赶紧调转机头，加速撤离现场。
“小男孩”像一个幽灵，徐徐下降。53秒后，它突然凶相毕露，一声惊天动地的巨响，广岛上空出现了一个五光十色、光芒四射的火球。原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多。机上所有人员都看到了这个形如“胆囊”的火球悬在长崎上空，从“胆心”向上喷出沸腾的“胆汁”，行成一条巨大的彩虹。
几分钟后，“埃诺拉.盖伊”号从离原子弹爆炸24公里处，悄悄返航。马夸特上尉驾着侦察机等了一会儿，拍完了几个惊心动魄的镜头——世界军事史上第一次核战争的照片后，也返航了。归途中，核武器专家帕森海军上校向正在提尼安基地的“曼哈顿工程”副指挥官法雷尔准将发了一份密电：“目视一清二楚，突袭圆满成功，投弹后机上情况正常，现正在向基地返航。”
蒂贝茨上校驾着“埃诺拉.盖伊”号，首先在提尼安基地北机场着陆。他带着全体机组人员走下飞机，向等候在这里的陆军战略空军司令斯帕茨上将行了个军礼：“报告将军！我们完成任务回来了！”斯帕茨随即给他挂上“服役优异十字勋章”。
次日凌晨，即原子弹突袭时后，杜鲁门总统发表声明，警告日本政府，“这是原子弹”。并敦促日本政府立即投降，否则将遭到“来自空中的毁灭”。美国武装部队电台马上对日广播，“原子弹已把广岛摧毁，更多的原子弹将接踵而来”，并向日本空投了数百万张传单向日本发出警告：美国最新研制成功的“一颗原子弹的威力就相当于2000架b-29巨型轰炸机执行一次任务所携带炸药的威力”，“你们赶快结束战争”，否则“我们将坚决使用这种炸弹和所有其他超级武器来加速结束战争”。
原子弹投下后，为了促使日本尽快投降，驻扎在青岛的美国第21轰炸航空兵联队司令李梅将军连续两天派出152架和375架b-29轰炸机对日本城市发起更猛烈袭击，但美国人的促降申明却没有得到回应。那是因为日本政府隐瞒了广岛遭到轰炸的情况，美军的广播遭到了日本政府的干扰，传单也很快被宪兵收缴而去。在这种情况下，美军决定发动第二次原子弹袭击。
5架b-29轰炸机组成的突出队准备执行密码代号为“16号特别轰炸任务”。斯韦尼少校驾驶载有原子弹的“博克斯卡”号轰炸机，机上增加3名核武器专家，负责原子弹引爆系统的安全保险工作；博克上尉驾驶“大技师”号观测机，《纽约时报》记者劳伦斯随机负责报道工作；霍普金斯中校驾驶“大斯廷克”号照相侦察机；88号飞机和95号飞机负责气象侦察任务。
不过这五架飞机在飞临长崎上空的时候运气却不怎么好。广岛遭到轰炸后，日本政府立即将部署在日本本土西面的大多数先进战斗机转移到了东南沿海，因为美国人的原子弹轰炸机是从这个方位来的。所以斯韦尼少校的飞机很快就遭到了拦截，这个时候甚至他们还没有飞近海岸线。在晨曦之中，斯韦尼少校看见数架日军的雷电式战斗机加速爬升，冲着自己而来，他连忙命令其他四架飞机飞到前面，结成紧密的阵型，希望用他们机上的自卫火力抵挡一阵，而自己则需要带着弹舱中珍贵的货物返回。
斯韦尼少校不知道的是，他弹舱中的原子弹已经注定不能退货。为了防止出现意外原子弹被日军缴获，在登上飞机之前，原子弹被安装了一个特殊的装置，只要上升到8000米以上，这个装置就会发生作用，如果高度低于500米原子弹还没有被引爆的情况下，这个装置就会引爆原子弹。机上的核武器专家是知道这个设备的，于是当斯韦尼少校成功摆脱追击的日军战斗机之后，他力劝斯韦尼少校将原子弹丢在大海之中，千万不要冒险带会提尼安基地。不过斯韦尼少校所接到的命令可不是这样的，他知道机舱中这枚大家伙的重要性，是怎么也不可能将其投在茫茫的大海之中的。
碰巧的是，斯韦尼少校机上的无线电和电报都在刚刚的战斗中被雷电式战斗机的机炮给损坏了，所以他并不能从总部得到任何指导。这种情况下，斯韦尼少校坚持飞回基地，而在过程中，核武器专家尝试破坏原子弹的行为被机组成员制止而被反绑到座位之上，还堵住了嘴巴，斯韦尼少校相信他们一定是某个国家的谍报人员，准备将其带回去立功。
提尼安基地的“曼哈顿工程”副指挥官法雷尔准将一直没有收到行动成功的消息，他坐立不安，按照时间，这个时候轰炸机都应该返航了，但是无线电中却静悄悄地。当雷达报告有一架大型飞机靠近的时候，提尼安基地的指挥官派出了两架战斗机前去观察。结果发现是外表伤痕累累的“博克斯卡”号轰炸机。透过轰炸机的驾驶舱，斯韦尼少校指了指自己的耳机，示意机上无线电损坏了。战斗机飞行员向基地汇报了情况，基地已经准备好接受，而这个时候法雷尔准将才获知返航的飞机是那一架，他的心里面开始有了不好的预感。
由于无线电失效，法雷尔准将并不能判断这架飞机的货物是否已经释放，但是他自己安慰自己有三名核武器专家，知道核弹保险开关的秘密，应该不至于带着核弹返回。不过遗憾的是，在飞机下降高度后，它突然变成一个炙热的火球，瞬间席卷了提尼安岛上的一切。飞机和建筑物被吹入大海，人和动物则原地蒸发。几天后穿着防化服登上提尼安岛的美军发现这里就像被海啸袭击过一样，再也看不到原来的半点痕迹。提尼安岛上发生的事情被当作了军事机密，那些美军则被登记为失踪人员，提尼安岛也被列为了禁地。
因为美国这几年提炼出来的铀只够组装三颗原子弹，其中一颗用于实验，一颗在广岛爆炸，一颗在提尼安岛爆炸，这使得美国在一段时间之内都没有原子弹可用了。
……