1945年7月15日，美国的原子弹终于研制成功。由于此时德国已经投降，最后只能便宜了日本。美国在广岛和长崎各扔了一颗原子弹，成为迫使日本投降的重要原因之一。而美国之所以不把原子弹扔在东京，一是要感谢著名的东京BBQ，二是政治需要。
从1944年6月开始，美国就对日本本土进行大规模的战略轰炸。在战略轰炸的第一阶段，因为美国空军使用了高空轰炸战术，而日本是岛国，有着比较强烈的海风，导致炸弹偏差度很大，轰炸效果一般。
不过后来负责对日战略轰炸的李梅少将想出了一个办法，就是夜间低空轰炸，并把炸弹换成了燃烧弹。低空轰炸减小了海风的影响，提高了轰炸精度，而燃烧弹对于木制建筑为主的东京来说，堪称是大杀器。
在2月23日第一次实验性攻击中，美军扔下的燃烧弹就把东京2.56平方公里的建筑烧为平地。受到第一次攻击的鼓舞，3月9日美国空军再次对东京进行了一次大规模的轰炸。这次轰炸让1/4的东京变成了火海，有8万东京市民死亡，东京的消防车也几乎全部被摧毁。
此后美军在4月13日、5月24日又两次空袭东京，东京在熊熊大火中几乎成为废墟，上百万人流离失所。曾经繁华的东京几乎成为一座死城。
美国使用原子弹的目的，是希望尽可能让日本认识到原子弹的破坏力，以迫使他们投降。此时的东京显然无法形成这个效果，自然就要放弃了。
另外从政治方面来说，美国是希望日本投降，而不是要彻底毁灭日本。此时东京还是日本的政治中心，如果原子弹把日本高层一扫而光的话，那么美国可能会面对日本陷入无政府状态的窘境。加上考虑到天皇在日本政治上的影响力，如果杀死了天皇，可能刺激日本狗急跳墙，所以东京也不是一个合适的目标。
就这么东京最终没有成为美国原子弹的攻击目标，不知道是算幸运还是不幸。毕竟早期的原子弹未必有东京BBQ威力大。
因为在广岛和长崎被原子弹轰炸之前，日本首都东京经过美军战略轰炸，已经被炸得所剩无几。1945年1月，柯蒂斯·李梅（Curtis LeMay）少将被任命为第21轰炸机部队司令。李梅之前一直在欧洲战场作战，在轰炸战法方面具有非常丰富的经验。针对日本的大部分房屋建筑木制材料占比较大这个特点，李梅制定了使用大量燃烧弹进行轰炸的战术。
美军在1945年2月23日至24日首次对东京采取大规模燃烧弹攻势，当晚174架B-29轰炸机在东京抛下大量凝固（Napalm），把东京约2.56平方千米的地方焚毁。这更坚定了李梅实施大规模夜间火攻的决心。他决定在下次的任务中，拆除轰炸机上所有的枪炮炮塔以及弹药 （只留下尾机枪手），以减轻 B-29 的重量，以携带更多的燃烧弹，B-29轰炸机的标称挂弹量是3吨，在这种操作下，每架飞机的挂弹量增加到了7吨。并在五千到六千尺的低高度间展开夜间轰炸，引发大火来震撼日本国民，破坏散布在居民区的生产零部件和预制件的小作坊，达到彻底瘫痪日本军事工业的目的。
1945年3月9日夜间，334架B一29从关岛直扑东京，实行轮番地毯式轰炸，投下2000余吨燃烧弹。美军除把圣路加国际医院、东京大学和日本天皇皇居（美军担心轰炸天皇居所会导致日本更强烈的反抗意识）等少数地区列为受保护地区，不予以轰炸外，市中心41平方公里被夷为平地，26．7万幢建筑物付之一炬，共炸死烧死83793人(实际死亡可能超过9万人)，超过1923年9月1日东京大地震的死亡数(7.3万人)，比后来广岛或长崎在原子弹爆炸中死亡的人数还多。另有10万人被烧成重伤，100万人无家可归。这可能是人类历史上最具破坏性的非核武空袭，破坏力可以和后来的原子弹爆炸相比。大火之后日本政府花了二十五天的时间才将烧焦的尸体清除完毕。
后来美军为掩饰对东京空袭造成的恶果，面对媒体的提问“美军当年扔原子弹为何不选东京时”，美国军方的口吻统一变成：当时是为了保护东京的各种古建筑，那是整个人类的文化遗产。这其实都是冠冕堂皇的说法，东京早就被他们炸得没啥可炸的了。
大轰炸后的东京，除少数建筑外基本夷平
1945年3月10日以后，李梅又指挥B-29轰炸机部队继续对东京以及名古屋、大阪、神户等大城市进行了持续达3个月之久的燃烧弹轰炸，使其遭受了毁灭性破坏。至6月中旬，李梅又将燃烧弹轰炸范围扩大到其他中小城市和交通线。这就是著名的东京大轰炸，史称“李梅火攻”，老百姓给它取了一个很形象的名字——李梅烧烤。
大空袭后的大阪，一片废墟
1945年6月22日，历时九十六天的冲绳岛战斗基本结束，此役是美军在太平洋战争中伤亡最大的战役。冲绳战役和不久前结束的血腥的硫磺岛战役，显示了日军抗登陆能力之高，战斗意志之顽强，为日本本土防御争取到了宝贵的备战时间，并使美军深刻意识到对日本本土的登陆将遇到更加激烈和残酷的战斗。美军参谋长联席会议估计，日本本土登陆，美军将付出一百万人的伤亡，为了减少伤亡，同时震慑苏联，因此美国最终决定对日本使用刚研制成功的原子弹，以尽快结束战争。
冲绳战役中藏在洞穴被俘的日军士兵
美国原子弹试爆成功后，1945年4月，为了确定轰炸的城市，美国“曼哈顿工程”的负责人与陆军航空兵的专家组成目标选定委员会，从日本城市中挑出4座，2座为首要轰炸目标，2座作为备选。最初的候选名单包括17个日本城市，依次为：东京、川崎、横滨、名古屋、京都、大阪、神户、广岛、吴、下关、山口、八幡、小仓、熊本、福冈、长崎、佐世保。
. 大空袭后的名古屋，也成废墟
美军当初选择投弹点考虑以下四点：
第一，必须是日本人情感上看重的地点，可以摧毁日本人作战的意志。（像东京、古都京都）
第二，必须具有军事重要性，如有兵工厂或是部队集结地点。（像小仓、长崎、广岛等）
第三，城市原先必须仍大致保持完好才能展现原子弹这新武器的威力，所以不选已经被美军空袭严重破坏的城市（像大阪、名古屋、神户等）。
第四，该地规模必须足够大（市区直径超过4.8公里），便于验证原子弹的破坏力。
大空袭后的神户 ，尚有几座像样建筑
这样，东京、大阪、名古屋等几座面积大、同时已破坏严重的城市就剔除了。为了能够让首次原子弹轰炸的效果达到近乎完美的程度，委员会在5月28日选定了新的目标城市，并与军队协调——投放原子弹之前，禁止对这些城市常规轰炸。这四座城市(按轰炸的优先级排列)是：
1、京都，日本的故都，100万人口的巨大工业城市，生产机床、精密机械、飞机零件以及无线电和火控仪器，战争后期最重要的军事生产中心，是最有价值、最重大的军事目标。
日军广岛兵力分布图
2、广岛，日军指挥中枢之一，日本本土防卫军第二总军的司令部所在地(日本本土只有两个总军，第一总军司令部在东京)，同时是日本陆军最大的集结地，有规模巨大的军需品、军火仓库、码头设施，此外城东还有铁路中转枢纽和军火制造、船舶维修等重工业设施。
3、小仓，小仓兵工厂所在地，厂区长达1.3公里，宽0.8公里，附近还有铁路辆厂、机械工厂和发电厂。
4、新泻，濒临日本海的重要工业城市，拥有一座炼铝厂、一座巨大的钢铁工厂、一个重要的炼油厂和一个油港码头。
执行广岛原子弹轰炸的“恩诺拉·盖伊”号
但美陆军部长亨利·史汀生强烈反对轰炸京都。史汀生曾多次造访京都，京都传统而悠久的文化给他留下了深刻印象，也是他当年和夫人蜜月之地。史汀生称，京都对日本人有巨大的感情价值和宗教意义，如果将其毁灭，将给战后管理带来很大的困难。他劝说美国总统杜鲁门将京都从名单中划掉了。而长崎也是日本一个重要的军事基地，佐世保海军工厂所在地，主要建造巡洋舰和驱逐舰等小型舰艇，也有给武藏、赤城、加贺等大船进行舾装、改装作业。所以，最后确定的名单是：广岛、小仓、长崎、新泻。
绰号为“胖子”的轰炸长崎的原子弹
顺便补充一下，长崎这个城市太不幸了：先给京都顶包，又替小仓挨了原子弹。1945年8月9日，原先美军打算炸小仓的，结果投放原子弹当天小仓上空云层太厚，装有原子弹的轰炸机“博克之车”在云层上空穿梭了3次仍未找到缺口，只好向备选目标长崎飞去。长崎当天天气也不好，云层也挺厚，只是B-29飞到长崎上空的时候，云层中正好出现了一个空洞，“胖子”就被对准那个洞扔了下去……
真是时也？命也？
