Smrtonosný útok bombardéru Enola Gay vymazal z povrchu zemského celé mesto. Obrovský výbuch usmrtil v jedinom okamžiku 78 000 Japoncov a vrhol svet do „atómového veku“. Bolo 03:45 ráno,6.septembra roku 1945. Začínala sa misia, na ktorú sa veliteľ Tibbets a jeho posádka tajne pripravovali viac než rok. V doprovode daľších dvoch obrovských letúnov B-29 zamierila lietajúca pevnosť Enola Gay na sever do Japonska.
Po dosiahnutí 1430 metrov vliezol kapitán William S. Parsons do pumovnice a odistil „chlapčeka“. Bol to rozumný postup, pretože keby lietadlo štartovalo s odistenou atómovou bombou a havarovalo, polovica Tinianu by bola zmetená z povrchu zemského. Po prelete nad Iwodžimou plukovník Paul W. Tibbets jr., ktorý lietajúcu pevnosť pilotoval, napomenul jedenásťčlennú posádku: „Toto je historický let, tak nie aby ste rozprávali sprostosti. Máme na palube prvú atómovú bombu.“
Potom vystúpil do výšky 2800 metrov, v ktorej lietadlo zostalo až do chvíle, kým nebolo nad Japonskom. V čase 7 hodín a 25 minút prišla šifrovaná správa zo Straight Flush, meteorologického letúnu B-29, ktorý letel pred nimi a zisťoval počasie nad cieľovým miestom: nad Hirošimou je bezmračná obloha. Tibbets vystúpil do výšky 9630 metrov a zamieril k rušnému mestu na južnom pobreží ostrova Honšú. Keď bol v 7:09 vyhlásený poplach, len málo obyvateľov Hirošimy ho vzalo na vedomie. Zvykli si totiž, že nad ich prístavným mestom skoro ráno prelietaval americký meteorologický letún. O dvadsať dva minút neskôr ich ukľudnila siréna, ktorá ohlásila koniec poplachu. I keď Japonci v 8:06 spozorovali vo veľkej výške tri stroje B-29, vyhlásili poplach až vo chvíli, keď bola bomba zhodená.
Enola Gay sa za bezmračného počasia a neohrozovaná protileteckou paľbou blížila k Hirošime. V 8:15 uvidel Thomas W. Ferebee v zameriavači hirošimský most Aiori cez rieku Ota. Presne o 17 sekúnd vypustil atómovú bombu. Zároveň pozorovací letún B-29 zhodil tri padáky so zariadením, ktoré malo zaznamenať údaje o výbuchu. Enola Gay, ktorá bola náhle o štyri tony ľahšia, poskočila a Tibbets v momente predviedol zostupný manéver, pri ktorom otočil stroj o 155° doprava – presne tak, ako ho mnohokrát nacvičoval, keď sa pripravoval na zvrhnutie bomby. Vyhnul sa tak nebezpečnej tlakovej vlne.
„Chlapček“ explodoval blízko mostu vo výške 565 metrov nad mestom. Oblohu zalial oslepujúci modrobielý záblesk. Tisíce ľudí sa okamžite vyparilo, pretože teplota terénu blízko výbuchu presiahla 9000° Celsia.