Truman traf im August 1945 die Entscheidung, Atombomben auf Nagasaki und Hiroshima abzuwerfen, um den pazifischen Teil des Zweiten Weltkriegs zu beenden. Es wird vermutet, dass dies auch eine Demonstration von Macht an die UdSSR und eröffnet den Kalten Krieg.
Nach der Kapitulation Deutschlands im Jahr 1945 stand Truman vor der Beendigung des Krieges im Pazifik. Japan wurde eingegraben und erwartete eine Landinvasion. Der US-Kriegsminister Henry Stimson schätzte später, dass es eine Million oder mehr amerikanische Opfer brauchte, um sie zu vertreiben, fast so viele, wie der Krieg bereits hervorgebracht hatte. Er schätzte weiter, dass bis zu zwei Millionen Japaner bei der Verteidigung sterben würden.
Als das Manhattan-Projekt im Juli zu einem erfolgreichen Test führte, beschloss Truman, Japan zu zeigen, dass eine Landinvasion unnötig war. Er bot ihnen zunächst die Möglichkeit zur bedingungslosen Kapitulation. Als sie sich weigerten, befahl er dem Militär, am 6. August die erste Bombe, Fat Man, auf Hiroshima abzuwerfen Mandschurei. Die Bombe Little Boy, die einzige andere Atombombe der USA, wurde am 9. August auf Nagasaki abgeworfen.
Am 10. August bot Kaiser Hirohito an, sich zu ergeben. Nicht ganz einen Monat später, am 2. September, unterzeichneten die Japaner ihre formelle Kapitulation an Bord der U.S.S. Missouri in der Bucht von Tokio.
