1945年5月，德国宣布无条件投降，人们才知道德国虽然在原子物理研究方面有一些进展，但比盟国至少落后两年，离造出真正的原子弹还远着呢。希特勒对物理学工作不太重视，物理学家们也不买他的账。原子物理学家对铀弹均持观望态度，并不积极，到后来甚至消极怠工、虚与委蛇。由于希特勒缺乏远见，德国根本没有制造原子弹的系统计划。况且某些研制核反应的设施还屡遭盟军和抵抗运动战士的破坏，根本谈不上制造原子武器。
事实上，在盟军占领德国之前的1944年年底，美国专门调查德国原子弹研制情报的特工小组就已经查实，经常被认为在原子武器的研制上走在前面的德国比美国落后得多。他们还没有生产铀235或钚239的工厂，也没有能与美国相比的铀反应堆。德国1945年2月才开始在图宾根的海格洛赫小城建立原子反应堆实验室。特工小组经侦察后甚至认为根本没有必要对那里做特别的搜查，因为那里实际上并没有构成威胁的实验材料。
参加了特工小组的丹麦实验物理学家戈德斯密特这时松了一口气。他对自己的上司说：“德国人没有原子弹，这岂不是妙极了？现在我们可以不必生产它了。”不料，他的军人上司回答说：“如果我们自己有这种武器，我们当然应该利用它。”
特工小组的情报给原子科学家们提出了一个难题：继续干下去吗？这项工作已经缺乏政治上和道义上的支持，因为德国已经垮了，而唯一的敌人日本不可能造出这样的武器来；不继续做吧？在眼看快要达到胜利成果的时候半途而废，不符合现代科学和技术的精神。新的理由很快被创造出来了。原子科学家认为，应该让全人类知道这种武器的可怕性质，并避免它被某个不文明的大国秘密制造出来危害人类。要达成这一目的，唯一的办法就是将它公开制造出来，并将之置于全人类的监督之下。
军方对新式武器的使用很感兴趣。格罗夫斯每天都催促他的工作人员抓紧时间，生怕在战争结束之前原子弹还没有制造出来。1945年春天，美国军方已经在部署原子弹的投弹计划。然而，以齐拉德为首的一群科学家却心情沉重，他们就像那个从瓶子里放出妖怪的渔夫一样无奈——渔夫从瓶子里放出了妖怪，再想放回去已无可能。齐拉德又去找爱因斯坦，向他说明情况已经发生了改变，令人担心的不再是德国人用原子弹轰炸我们，而是美国政府可能会用原子弹去轰炸别国。爱因斯坦又写了一封信给罗斯福总统，连同齐拉德的建议报告一并递给了总统。但罗斯福没有来得及读就突然于4月12日去世了。新任总统杜鲁门任命了一个专家委员会讨论原子弹的使用问题，但据说，需要专家们讨论的不是要不要使用的问题，而是如何使用的问题。格罗夫斯十分强硬地指出，每天都有大量的美国青年死于对日作战，而反对对日本使用原子弹的科学家没有一个有亲人在战场上作战。结果，专家委员会最后呈送给杜鲁门的报告完全按照格罗夫斯的意思起草，建议快速对日本使用原子弹。
科学理论一旦变成了技术，并且被政治家所掌握，科学家就无法改变它的命运了。6月，以齐拉德为首的7名科学家联名给美国国防部长写信，指出原子弹会引起核军备竞赛。7月16日原子弹首次试爆成功之后，齐拉德又起草了给白宫的紧急请愿书，征集了69位著名科学家的签名。但这一切根本无法改变原子弹被使用的命运。研制原子弹已经花去了20亿美元，如果战争结束，这一切都成了毫无意义的浪费。这是连美国总统都无法向人民交代的实情。况且由于日本顽固地不肯投降，每天都有大量的美国人死去。要立即结束战争，使用原子弹是最简单的办法。芝加哥的反原子弹情绪最为激烈，由康普顿主持，在芝加哥的原子科学家中进行了一次投票，投票结果表明较多数人认为可以向日本发动新武器的军事示威，但在示威之前给日本一次投降的机会。
1945年7月26日，中、美、英三国联合发表《波茨坦宣言》，命令日本立即无条件投降，否则日本将遭到毁灭性打击。美国总统杜鲁门下令，如果在最后通牒到期（8日）后日本没有答复，就使用原子弹。1945年8月6日，一颗重4吨、外号“小男孩”的铀弹投到了日本的军港城市广岛，摧毁了这座有35万人口的城市。这颗原子弹还是没能使日本人接受《波茨坦宣言》，他们甚至怀疑原子弹已经研制出来了。美国见日本拒绝投降，便决定继续投原子弹。8月9日，另一颗重5吨、外号“胖子”的钚弹在长崎上空爆炸，使之瞬间化为废墟。原子弹的巨大威力令世人惊恐。日本天皇在长崎被炸后的第二天便命令其首相接受《波茨坦宣言》。8月14日，日本政府正式宣布无条件投降。
