Výbuch bola tak prudký, že z niektorých obetí nezostalo viac než siluety vpálené do betónových stien. Dokonca ešte vo vzdialenosti troch kilometrov utrpeli ľudia strašné popáleniny. Mnohým žiara a výbuch strhali odev aj kožu. Nárazová vlna, dosahujúca silu vetra s rýchlosťou 800 km/h, vzápätí zrovnala so zemou temer všetko do vzdialenosti viac než troch kilometrov. Úplne zničené boli aj úradné budovy, továrne aj domy. Vlaky lietali vzduchom a vodovodné potrubie roztrhalo na márne kúsky. V atómovom víre zahynuli tisíce mužov, žien a detí. Odhady počtov obetí sa líšia, avšak má sa za to, že v epicentre výbuchu a v nasledujúcej tlakovej vlne zahynulo prinajmenšom 78 000 obyvateľov mesta.
Mestom burácali ohnivé búrky. V oblasti výbuchu boli zničené všetky budovy na ploche 13 kilometrov štvorcových. Pri výbuchu vznikol z trosiek a prachu obrovský tlejúci hríb, dosahujúci výšku cez 15 kilometrov. Plukovník Tibbets spomínal, ako mu z výšky 10 000 metrov pripadalo, že strašný mrak „stúpal dohora ako tlejúca para, víril a prevaľoval sa. Jeho povrch načierno kypel, podobal sa sudu variaceho dechtu.“ Z mohutného mraku začali na mesto pršať čierne kvapky dažďa o veľkosti biliardových gulí. Aj ony boli rádioaktívne a spôsobili smrť ďaľším ľuďom. Podľa japonského odhadu z roku 1968 zahynulo na chorobu z ožiarenia (buď okamžite alebo v ďaľších piatich rokoch) cca. 250 000 obyvateľov Hirošimy.
Výbuch o sile odpovedajúci 20 000 tonám TNT vyslal k oblohe dvojitú nárazovú vlnu, ktorá lietadlom Enola Gay znovu mohutne zatriasla. Zo začiatku mali členovia posádky za to, že sa dostali do protileteckej paľby, avšak Tibbets, ktorý z inštruktáže vedel, že takéto otrasy môže očakávať, im vysvetlil pravú príčinu. Letci mali špeciálne okuliare, ktorými zhrozene sledovali masaker, aký „Chlapček“ napáchal.
Keď sa vracali na tiniánske letisko, mohli ešte stále pozorovať hrozivý hríbovitý mrak nad Hirošimou zo vzdialenosti 580 kilometrov.


Prečo bola bomba použitá?
Po porážke Nemecka mohli Spojenci v lete roku 1945 sústrediť všetky sily na rozdrvenie japonskej bojovej mašinérie. V Japonsku boli pripravené 2 milióny vojakov a 9000 lietadiel určených pre sebevražedné lety kamikadze. Americkí odborníci odhadovali, že hromadná invázia do Japonska by si vyžiadala životy asi 500 tisíc amerických vojakov a že by zahynuli milióny japonských civilistov. Práve preto sa americká vláda rozhodla použiť atómovú bombu. V jednej deň roku 1945 varovali Japoncov, že ak rýchlo
nebudú kapitulovať, hrozí im „rýchle a úplné zničenie“. O atómovej bombe však nepadlo ani slovko.