左手伸进口袋，无意中碰到了里面的氰化物胶囊。这是在上飞机前上司交给他的。不用上司多说他就明白了，这是为他们遇到不测时预备的，这种小东西可以让他们免受皮肉之苦，同时也保守了原子弹的秘密。他抽出了放进口袋的手，心情又有些紧张了，他不敢想象如果这次行动失败会带来什么样的后果。
凌晨3点，‘埃诺拉；盖伊‘已升到了5000英尺的高度。机组的新成员帕森思上校来到蒂贝茨背后，拍拍他的肩膀说：‘开始吧。‘蒂贝茨点点头。
帕森思带着助手杰起森上尉来到弹舱，他从口袋里摸出1张有11项检验项目的清单，让杰普森举着电筒，开始一项项进行检查，并安装原子弹上仅剩的几个关键部件。杰普森将工具一件件递给他，那情形真像是在飞机上进行一次外科手术。3点15分，帕森思开始向‘小男孩‘中装填炸药，并连接了起爆管，接着他又装上了装甲钢板和尾板。但他留了一个至关重要的电路特意没有接上。为了保险，他准备将这一工作留到投掷前再做。
蒂贝茨将操纵杆交给了副驾驶员，自己想到飞机后部去看看。他来到弹舱时，帕森思告诉他准备工作已经完成。接着他又爬到飞机尾部炮位。机尾炮手鲍勃、卡伦拉了他一下，轻声说：‘喂，上校，我们今天是要去投原子弹吗？‘这是卡伦第一次向他探听‘秘密‘。
‘可能是吧，鲍勃。‘蒂贝茨说完，两人都会心地笑了。
时间在一分一秒地过去，随着距日本上空距离的缩短，‘埃诺拉；盖伊‘的飞行高度在不断升高。7点20分时，高度已达到30000英尺，这样可以免受日本防空炮火的袭扰。7点35分，飞机收到了前去广岛侦察的‘斯特雷特；弗卢西‘号侦察飞机发来的一条重要信息：广岛上空能见度良好，云层覆盖率低于30％，侦察中未遇敌方战斗机截击，高射炮火也很微弱，建议优先考虑广岛。紧接着去小仓、长崎进行侦察的飞机也相继发回了气象报告：目标上空气象条件良好，可以投弹。
蒂贝茨略加思索，决定轰炸广岛。并向基地发回电报：决定轰炸第1目标。
这一天广岛异常炎热，早期的人们已经开始忙碌起来。7点20分，城市上空响起了一阵警报，数架美国飞机飞入广岛上空，盘旋一周便匆匆离去了。大约半个小时以后，警报声又响了起来，‘埃诺拉；盖伊‘和进行观测的2架飞机已接近广岛。广岛市民对于这种习以为常的空袭警报似乎已无动于衷，因此很少有人进入防空洞隐蔽。他们有的在工作，有的在赶路，有的呆在家里，有的还在街上仰视远处的飞机，以为这3架飞机还会像刚才的一样，‘巡视‘一圈便会离去。
此时，机上的蒂贝茨已对着麦克风郑重地向全体机组人员宣布：‘我们准备轰炸广岛，机上录音设备已经打开，这是为历史录音，请注意你们的语言。‘
早已等候在炸弹仓的帕森思立即从原子弹上拧下了一颗绿色的螺丝，然后熟练地拧上了一颗几乎完全相同的金属螺丝，最后一个电路接通了，原子弹已进入投掷状态。他立即报告了蒂贝茨，蒂贝茨对着话筒一字一顿地说：‘我们即将投掷世界上第1枚原子弹。‘
好几个人还是第一次听到‘原子弹‘这个令人生畏的字眼，激动得有些喘不过气来。8点10分，2架观测飞机已经减速落到了后面，一个清晰的城市轮廓出现在飞机下面。‘各就各位，准备投弹，戴上护目镜。‘蒂贝茨命令道。
投弹手菲阿比少校坐在投弹椅上，用他漂亮的小胡子蹭了蹭瞄准镜，左眼紧贴在上面，开始寻找目标。他已反复研究过目标侦察照片上的每一个细节，地面景物对他来说非常熟悉，他很快找到了目标点――相生桥。他让蒂贝茨稍稍调整了一下飞行方向，目标点向着瞄准器十字架飞快地接近。‘对准了！‘他报告道。‘投！‘8 点15分，随着蒂贝茨一声令下，炸弹舱门自动打开，菲阿比从瞄准器上清楚地看到原子弹坠了下去，弹头指向目标。
飞机由于重量突然减轻，猛地向上一跃。蒂贝茨驾驶飞机来了一个60度的俯冲和160°的转弯，然后操纵飞机加速航行。原子弹将于8点15分43秒爆炸。
杰普森开始倒计时，数到43时停了下来，他自言自语地说道：‘难道是颗哑弹？‘
就在这一瞬间，一道耀眼的白光照亮了整个飞机，机尾炮手卡伦看到一个巨大的圆形火球腾空而起，体积在急剧膨胀。‘小心！‘他高声发出警告。话音未落，巨大的冲击波夹杂着爆炸声冲得飞机猛的一颤，蒂贝茨感觉仿佛被德军88毫米高炮打中一样。紧接着又是一次激烈的震动。‘好了，不会再有了，这次是反射波。‘帕森思向大家解释道。
广岛渐渐远去，卡伦对着录音机开始表演他的口才：‘圆球腾空而起，下面升起了巨大的烟柱，帕森思上校说过的那种蘑菇云出现了广岛市区一片火海，四处通红‘
蒂贝茨开始向基地报告：击中目标，据我们观察效果良好。投弹后飞机正常，现返回基地。‘埃诺拉；盖伊‘下午2时8分返回提尼安岛，飞行时间将近12小时，飞行距离5120公里。
事实上，‘小男孩‘并没有直接命中相生桥，而是在桥东100米的外科医院上空爆炸。位于爆心的外科医院的一切设施和人员全部化为灰烬。城市中心12平方公里的建筑物全部被毁，全市房屋毁坏率达70％以上。关于死亡人数，日美双方公布数字相差甚大。据日本官方统计，死亡和失踪人数达71379人，受伤人数近 10万。