제2차 세계 대전 때 히로시마는 일본제국 육군의 근거지가 되었고 우지나 항은 일본제국 해군의 근거지가 되었다. 도시에는 또한 커다란 병창이 있어 수송의 중심지였다. 1945년 8월 6일 오전 8시 15분, 미군은 세계 최초의 원자 폭탄인 리틀 보이를 히로시마 시의 중심부에 투하했다. 당시 히로시마 시의 인구는 약 34만 명이었으나 약 7~8만 명이 8월 6일 중에 사망했고 전쟁 이후 1945년 말까지 방사능 피해로 인해 시민 약 9~14만 명이 사망했다고 추정되고 있다. 도시 건물의 약 69%가 완전히 파괴되었고 약 7%가 심각하게 파괴되었다.
