La suerte ya estaba echada; Truman o el Departamento de Guerra no tenían mucho que hacer.
La lista de objetivos para las bombas atómicas había sido finalizada por el Secretario de Guerra Henry L. Stimson el 24 de julio de 1945. La lista de objetivos era Hiroshima, Kokura, Niigata y Nagasaki.
El esquema de las misiones de bombardeo atómico ya se había formulado: las dos primeras bombas atómicas se utilizarían en rápida sucesión, si el clima lo permitía. Las bombas debían ser lanzadas por puntería visual, no por radar. Las misiones atómicas serían llevadas por tres B-29, uno con la bomba y dos aviones de observación.
El equipo de ensamblaje de bombas, una delegación de más de 60 científicos, ingenieros y técnicos de Los Alamos, estaba en el sitio en Tinian. Los componentes finales para Little Boy fueron entregados el 28 de julio de 1945 por el USS Indianapolis. Los componentes finales para Fat Man fueron enviados a Tinian el 2 de agosto.
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Se estableció la lista de misiones. El coronel Paul Tibbets, comandante del 509º grupo compuesto había decidido volar la primera misión atómica que arrojaba la bomba de uranio enriquecida de Little Boy. Tibbets eligió al comandante Charles Sweeney para volar la segunda misión atómica, una elección controvertida ya que fue la primera misión de combate de Sweeney y la misión atómica estuvo a punto de fracasar.
La orden que autoriza los bombardeos atómicos fue emitida el 25 de julio de 1945 por el general Thomas Handy. La orden fue aprobada por el Secretario de Guerra Stimson, quien también informó a Truman sobre su tema, pero no está claro si Truman realmente vio el texto.
(de la Orden Oficial de Bombardeo, 25 de julio de 1945)
Stimson recibió información sobre los horarios de montaje de la bomba y las perspectivas climáticas; A principios de agosto había aproximadamente una ventana de dos semanas donde era probable que ambas misiones de bombas atómicas pudieran volar.
A partir de este momento, Truman o el Departamento de Guerra no tenían mucho que hacer.
Truman regresaba a los Estados Unidos desde Potsdam en el USS Augusta cuando Hiroshima fue bombardeada.
Truman ya había aprobado el texto que anunciaba el primer uso de la bomba atómica, redactado por William L. Laurence y editado por Stimson y Leslie R. Groves, y fue lanzado en Washington DC a nombre de Truman.
La bomba de Fat Man estaba originalmente programada para ser ensamblada y la segunda misión de bombardeo atómico se llevaría a cabo el 11 de agosto (Tinian, 10 de agosto en Washington DC). Sin embargo, se pronosticó un período de 5 días de mal tiempo y el horario se trasladó hasta el 9 de agosto.
Entre Hiroshima y Nagasaki no había mucha inteligencia procesable para que Truman o el Departamento de Guerra actuaran. Estados Unidos monitoreó las transmisiones japonesas antes y después de los bombardeos atómicos, pero aunque las intercepciones indicaron que el gobierno japonés sabía que se habían utilizado bombas atómicas, no dieron una idea de lo que los líderes japoneses estaban haciendo.
Antes y durante la Conferencia de Potsdam, el ministro de Relaciones Exteriores, Shigenori Togo, y el embajador en la Unión Soviética, Naotaki Sato, llevaron a cabo una amplia discusión sobre las perspectivas de paz de Japón y los términos de rendición ofrecidos a Japón en la Declaración de Potsdam. El intercambio de cables entre Sato y Togo fue interceptado y descodificado por los EE. UU. E hizo una lectura aleccionadora: mostraron que el miembro más moderado del Consejo Supremo de Guerra no estaba cerca de rendirse sobre la base de la Declaración de Potsdam. El debate Togo-Sato terminó antes del bombardeo de Hiroshima y Togo no emitió más cables que revelaran lo que estaba sucediendo dentro del gobierno japonés.
Después del bombardeo de Nagasaki, estalló un renovado debate en el gobierno de Estados Unidos. Un tercer atómico tipo Fat Man estaba siendo preparado para su uso en algún momento entre el 17 y el 18 de agosto y esto provocó un debate sobre qué debería hacerse con él.
Algunos generales de la USAAF se agitaron por abandonar las ciudades restantes en la lista de objetivos original, Kokura y Niigata, y en su lugar atacaron el Palacio Imperial o Kioto u otro objetivo ya considerado y rechazado por los planificadores estadounidenses.
La oferta inicial de rendición japonesa el 10 de agosto llevó a Truman a rescindir la orden Handy y ordenar que la tercera misión atómica se lanzara solo en su orden directa. Truman dejó que la campaña de bombardeo de incendios convencional continuara hasta el 14 de agosto.