所謂的曼哈頓工程其實就是美國陸軍部研製原子彈計劃，1939年初，德國化學家o.哈恩和物理化學家f.斯特拉斯曼發表了鈾原子核裂變現象的論文。幾個星期內,許多國家的科學家驗證了這一發現,並進一步提出有可能創造這種裂變反應自持進行的條件，從而開闢了利用這一新能源爲人類創造財富的廣闊前景。
但是，同歷史上許多科學技術新發現一樣，核能的開發也被首先用於軍事目的，即製造威力巨大的原子彈，其進程受到當時社會與政治條件的影響和制約。而德國早在1937年2月就開始執行了“鈾計劃”，目的就是爲了製造出原子彈。
由於希特勒對歐洲悍然發動了侵略戰爭，致使歐洲以物理學家j.-f.約里奧-居里爲首的大批科學家被迫移居國外，這些人主要是移居到了美國。在美國，從歐洲遷來的匈牙利物理學家齊拉德.萊奧首先考慮到，一旦法西斯德國掌握原子彈技術可能帶來嚴重後果。
經齊拉德.萊奧和另幾位從歐洲移居美國的科學家奔走推動，於1939年8月由物理學家愛因斯坦寫信給美國總統羅斯福，建議研製原子彈，這才引起美國政府的注意。
但由於美國政府對此並不是很感興趣，開始只撥給6000美元的經費，直到日本襲擊珍珠港後，才擴大規模，到1942年8月發展成代號爲“曼哈頓工程區”的龐大計劃。直接動用的人力約60萬人，投資20多億美元。
爲了先於納粹德國製造出原子彈，曼哈頓工程集中了當時除納粹德國外西方國家最優秀的核科學家，動員了10萬多人蔘加這一工程。
按照原來歷史的發展，曼哈頓工程歷時3年，耗資20億美元，終於於1945年7月16日成功地進行了世界上 第 704 章 省燃料及飛機，日本已經決定不攔截小飛機編隊。
不過雷達操作員卻致電防空炮臺。要求他們進入警備狀態，一旦敵機進入東京市區，防空部隊立即開炮還擊。
由於解除了防空警報。所以地面上的日本民衆並沒有在意。因爲從廣播中得知這次僅僅只有三架敵軍戰機，而己方的防空部隊已經就位，相必很快就會將敵人擊落或者是趕走。因此，東京市區幾乎所有的市民都在正常工作。
9點50分33秒，那架裝載着原子彈的美機上的視準儀對準了日本京都守備司令部以及附近的日本軍營，自動投彈裝置被啓動了。60秒種後。原子彈從打開的艙門落入空中。這時飛機作了一個155°的轉彎，俯衝下來；一瞬間，飛行高度下降了300多米。這樣做是爲了儘量遠離爆炸地點。
45秒種後，原子彈在離地600米空中爆炸，立即發出令人眼花目眩的強烈的白色閃光。東京中心上空隨即發生震耳欲聾的大爆炸。頃刻之間，城市突然捲起巨大的蘑菇狀煙雲。接着便豎起幾百根火柱，東京馬上淪爲焦熱的火海。
由於側風的緣故，原子彈偏離瞄準點守備司令部500米左右，在日本陸軍大學上空600米處引爆。它的爆炸當量爲16000噸tnt炸藥。總破壞半徑約1.6公里，11平方公里內發生火災。約有12平方公里的市區被摧毀，東京一半左右的建築物遭到毀滅性打擊。
原子彈爆炸產生的強烈光波，使成千上萬人雙目失明；10億度的高溫，把一切都化爲灰燼；衝擊波形成的狂風，又把所有的建築物摧毀殆盡。處在爆心極點影響下的人和物，象原子分離那樣分崩離析。離中心遠一點的地方，可以看到在一霎那間被燒燬的男人和女人及兒童的殘骸。更遠一些的地方，有些人雖僥倖還活着，但不是被嚴重燒傷，就是雙目被燒成兩個窟窿。在16公里以外的地方，人們仍然可以感到悶熱的氣流。由於東京人口密集，所以此次爆炸造成近10萬人直接死亡，另外還有近10萬人在原子彈爆炸及產生的暴風受傷。
在原子彈爆炸後不到兩個小時，中美英蘇四國政府再次發表聲明，督促日本政府立即無條件投降，否則將會受到更加嚴厲的打擊。
但是，東京的悲劇並未使日本立即同意接受盟國的最後通牒，也沒有無條件投降。日本政府和大本營竭力掩蓋東京事實真相，對外宣稱是有一枚隕石隕落在東京市。
日本情報機關認爲美國並沒有太多的原料製造原子彈，並認爲美軍只有一顆原子彈，所以他們拒絕無條件投降。
1944年8月17日，美軍又在日本長崎和廣島各投下一原子彈。兩大城市一天內便有15萬人喪生，另外還有5萬人在隨後的3天中死亡。
17日下午，盟國再次發表督促日本政府，立即無條件投降，否則橫濱和小倉將會是成爲下一個打擊目標，盟軍給日本政府3天的時間，3天后日本政府如無明確答覆，盟軍將會對日本進行核打擊的同時，進行登陸作戰。
1944年8月22日，日本天皇發佈投降詔書，宣佈無條件投降。