Alle 7:09 le sirene dell'allarme aereo suonarono, era il terzo allarme dalla mezzanotte di quel giorno e non avendo subito alcuna azione bellica, in pochi decisero di correre ai rifugi.
L'aereo a causare l'allarme, era il ricognitore Straight Flush che sorvolò la città controllando che tutto fosse nelle condizioni migliori per il lancio.
Il Maggiore Claude Eatherly che comandava il ricognitori dette l'ordine di inviare un messaggio con le condizioni meteo e la frase che dava l'ok allo sgancio della bomba. "Bomb primary".
Il comandante dell'Enola gay era ormai prossimo all'obiettivo alla quota prestabilita di 32.000 piedi.
Alle 8:09 il colonnello Tibbets avvertì la base che l'aereo si stava avviandosi allo sgancio. Così gli altri aerei "Great Artiste" aereo munito di strumentazioni di analisi il rilevamento, che peraltro partecipò anche alla seconda missione su Nagasaki, e il Number 91 "Necessary Evil" cominciarono a manovrare per cercare di posizionarsi nel modo migliore.
Al 8:09 il comandante dell'Enola gay avverte il maggiore Thomas Ferebee di tenersi pronto.
Il paesaggio che si presenta loro è ben noto grazie ai rilievi fotografici su cui per mesi si sono preparati.
L'andamento del fiume, le isole sono elementi ben noti ed identificativi.
L'obiettivo, il ponte di di Aioi, una particolare struttura a "T", è inquadrato.
Alle 8:15 i portelloni della stiva di carico si aprono e la bomba è pronta ad essere sganciata. Uno sgancio elettromeccanico, anche se tuttavia il maggiore Ferebee è pronto ad intervenire manualmente qualora qualcosa non dovesse funzionare.
Allo sgancio l'aereo compie scatto verso l'alto a causa della grande variazione di peso. La bomba comincia la sua discesa.
Dalla stiva del Great Artiste quasi in contemporanea vengono sganciati tre oggetti che subito dopo aprono dei paracadute. Si tratta di apparecchiature che dovranno trasmettere una serie di dati.
La bomba è programmata per esplodere con un ritardo di 43 secondi, sull'aereo viene dato l'ordine di indossare gli occhiali di protezione.
I tre oggetti che stanno scendendo rallentati dai paracaduti probabilmente sminuiscono presso gli abitanti la gravità di quanto sta per accadere.
L'equipaggio descrive, un punto viola si espanse in una palla di fuoco del medesimo colore, emanando fiamme e anelli di fumo in una colonna che sale su, a grande velocità fino al 10.000 piedi ed oltre e continua a salire fino a quasi 50.000 m d'altezza.
La violenza dell'esplosione è tale che l'onda d'urto investendo il B-29 Enola gay fa pensare al suo comandante di essere stato colpito dalla contraerea giapponese.
Nel seguire quell'enorme ordigno soprannominato Little Boy, lungo la sua traiettoria, Ferebee dimenticò di indossare gli occhiali di protezione.
Tibbets riprende i comandi dell'aereo e si dirige in direzione di Hiroshima per osservare il risultato. Il copilota Lewis alla vista della città esclama "mio Dio, cosa abbiamo fatto?" Dopo questi primi momenti di stupore e sconcerto il comandante da l'ordine di mandare un messaggio in chiaro con le indicazioni che il bersaglio era stato bombardato e che i risultati erano buoni.
L'addetto alle comunicazioni Parsons trasmette invece invece un altro messaggio in codice:
"Results clear cut, successful in all respects. Visible effects greater than Trinity, conditions normal in airplane following delivery, proceeding to Papacy".