尼米兹还要解决军官们的其他一些问题。哈尔西向新闻界宣称，他要骑裕仁天皇的御马。因此，外号"公牛"的哈尔西和天皇的白马成了头条新闻。哈尔西从崇拜他的那些人那里收到马鞍、缰绳、套索和马刺，又都成为报纸的热门新闻。尼米兹当即命令哈尔西不许他信口开河。日本人开始派出谋求和平的试探者，既然只有天皇一人有权令其臣民停息干戈，那么就不应该去取笑他们"神圣"的陛下。
在莱特湾，一名卖弄飞行技术的陆军飞行员在特德·谢尔曼特混大队的军舰上空作俯冲和对假目标进攻表演，摔在"兰道尔夫"号航空母舰甲板上，招致11人死亡。谢尔曼因此大发雷霆，向所属舰长发出紧急命令，如发现任何飞临军舰上空的飞机，就把它击落。尼米兹取消了这项命令，并极力使头脑发热的谢尔曼冷静下来。
6月底，尼米兹将军飞赴旧金山，这是战争年代他同金将军的最后一次会晤。这次会议为时仅一天。金告诉尼米兹，杜鲁门总统已批准"奥林匹克行动"计划，参谋长联席会议提出应为接着发动的"王冠行动"作好准备。会议这样简短，充分说明尼米兹与金已胸有成竹，"奥林匹克行动"与"王冠行动"都不会付诸实施。
7月间，斯普鲁恩斯在关岛，同他的参谋人员和尼米兹的参谋人员制订"奥林匹克行动"实施方案。他愈研究这项进攻行动计划，愈益预感到军舰与人员将付出沉重的损失。特纳在马尼拉，同登陆部队陆军第6集团军沃尔特·克鲁格将军制订"奥林匹克行动"中有关两栖作战的计划。
重新组成的第3舰队，泰然自若地沿日本东部海岸机动，进行轰炸和轰击。哈尔西的舰载机袭击了机场、工厂和海军基地，并在日本内海击沉或重创了日本帝国舰队的残部。日本人对这种有伤尊严的行动并未进行报复，使盟军首脑们看清了日本人正积蓄残存的飞机来对付任何可能的进攻。
从冲绳岛和马里亚纳群岛起飞的500多架次轰炸机飞临日本上空，炸毁了日本主要城市的大片地区。潜艇和装有水雷的飞机正以空前规模紧密封锁住日本诸岛。
破译的日本无线电讯表明，日本正试图通过苏联政府伸出和平触角时，太平洋舰队总司令和第5舰队司令，着手将工作重点从制订"奥林匹克行动"方案转到为日本可能投降作准备。华盛顿也是这样。有关建立民事政府，处理战犯，一直到战后重建工作方面的专家云集太平洋舰队参谋部。
7月25日，海军武器专家威廉·S·帕森斯上校乘飞机来到关岛。他随身带着人类制造的世界第一颗原子弹于16日在新墨西哥州阿拉莫戈多爆炸的影片，为感到惊惧的尼米兹将军、斯普鲁恩斯将军、李梅将军以及挑选出来的一些参谋军官放映了一个巨大火球于沙漠升空的电影。第二天，他飞往提尼安岛。曾在冲绳岛附近受伤现已修复的巡洋舰"印第安纳波利斯"号装着一大块用于原子弹的次临界铀235，也刚刚到达那里。
26日，美国、英国、中国政府发布"波茨坦公告"，向日本提出和平条件：日军必须无条件投降；日本除本国四个岛外，应从其占领的一切领土撤出；占领日本，直至通过自由选举建立"一个倾向和平及负责的政府"为止。必须接受这些条件，否则，只有"迅速完全毁灭"。
"印第安纳波利斯"号把铀卸在提尼安岛后即驶往关岛，接着又奉太平洋舰队总司令命令，于28日离关岛前往莱特湾报到。在重新加入舰队前，舰员将进行两周训练。
28日，日本首相铃木贯太郎在东京举行记者招待会，记者问他政府对"波茨坦公告"将采取什么行动。由于日本政府尚未确定如何答复，铃木回答时态度模棱两可，致使各盟国政府认为日本拒不接受"波茨坦公告"。
7月底，负责"原子弹计划"的雷斯利·R·格罗夫斯少将的副手托马斯·法雷尔准将抵达关岛。法雷尔同李梅少将和新任美国战略空军司令卡尔·斯帕兹开会，商讨陆军部要求第509特混大队"订于8月3日以后在能见度允许进行轰炸的气象条件下，立即投掷第一颗特种炸弹"的有关命令。
法雷尔接着拜访尼米兹将军，要求海军拟订在原子弹轰炸机飞行员被迫跳伞或飞机迫降时进行援救的措施。他特别要求将潜艇部署在沿飞行员所经航线的水域，附近基地的海军水上飞机作好准备。
尼米兹同意采取这些措施后，把法雷尔叫到窗前，指给他看北边海平面的一个小点。
"那边有座岛，"他说，"叫罗塔岛。岛上约有300名日军。他们给我制造了不少麻烦。他们有电台，了解我们的行动，并从那里发送情报。你们有没有可以轰炸罗塔岛的小炸弹？我认为在这种时候不值得去进行一次登陆进攻，但这个小岛确实给我们造成很多麻烦。"
"将军，不行，"法雷尔答道，"我们的炸弹都是大的。"接着，他前往提尼安岛就任第509大队基地的司令。
尼米兹将军对日本政府不能面对现实变得很不耐烦。他认为日本失败已成定局，但武士道精神不可能使日本人认输。他们通过苏联派出和平触角以试探盟国反应，企图一箭双雕：向盟国试探不作无条件投降；使俄国不参与太平洋战争。显然，俄国不会置身于这场对他有得无失的战争之外，苏联政府只不过是在拖延时间。
尼米兹认为投掷原子弹是完全不道德的，肯定是一种不正当的战争手段。他希望美国不使用这种手段。他同毕生从事日本人心理研究的埃德温·莱顿讨论局势。莱顿认为，投掷原子弹实际上是必要的。他指出，只有天皇有权使日本人停止作战，但即使对他来说，停战也不是轻而易举的事。"如果他让所有妇女剪去头发，或者叫所有的人用手走路，他们都将照办不误。"莱顿说，"如果他命令所有男人割去睾丸，99％的人都会从命。"但是莱顿说，命令军队停战却又是另一回事。即使天皇下令，也不会产生决定性作用，除非他能用事实向人民说明，不停战投降，日本就将毁灭，而原子弹就可以提供这样的事来证明。尼米兹认真听着，他本来已经做出同样的结论，只不过是想听听日本专家的意见。
8月2日，两枚原子弹的组成部件经由军舰和飞机运抵提尼安岛。这时万事俱备，只欠东风；天气稍好，第一枚炸弹就可投向日本。
3日清晨，传至关岛的消息说："印第安纳波利斯"号于7月29日午夜前不久，在驶往莱特湾途中被击沉。在海上救生艇中的幸存者，4天后才被发现。巡洋舰没有到达莱特湾为什么既不通知又不报告？尼米兹立即下令组织调查法庭在关岛开庭审理。
8月4日傍晚，帕森斯上校观察B-29型轰炸机起飞袭击日本时，看见4架飞机在跑道尽头摔下来起火燃烧，感到恐慌。要是这种事发生在一架载有完全组装好原子弹的飞机上，那么引起的爆炸无疑将把提尼安岛从地图上一笔勾销。帕森斯决定，在飞机起飞上天，离岛一定距离后再去完成原子弹的组装工作。
8月5日，星期日，天气转晴。因为预报日本上空至少有两个晴天，法雷尔将军计划在6日早晨投掷第一颗原子弹。帕森斯上校就在这天练习组装和拆卸炸弹。
马里亚纳群岛上盛传着即将发生某种特殊事件的流言。这可能是看到第509大队基地上某些不寻常的活动而产生的，更可能是一两位与秘密炸弹有关的人员忍不住向人暗示将要发生使战争意外早日结束的事情。总之，8月5日这天，各岛驻军都处于紧张状态。
8月6日清晨2点45分，一架"恩诺拉·格伊"B-29型轰炸机携带第一颗原子弹从提尼安岛起飞，两架负责观察的B-29型轰炸机随行。之后几小时内，基地上的军官无人安于枕席。他们相互提出一些最为关心的问题。帕森斯上校能组装好炸弹吗？它会收到预期效果吗？它会因不爆炸，而将秘密暴露给敌人吗？其他人则整夜注意观察李梅将军、斯帕茨将军、尼米兹将军司令部的活动。
"恩诺拉·格伊"B-29型轰炸机按计划应于上午9点15分把炸弹投到内海城市广岛市。第509大队部的人员全都盯着钟，眼看着时间到了，又过去了。9点20分，从1500海里外的日本上空向提尼安岛传来清楚明白的英语："胜利完成任务！"帕森斯上校随后又立即用密码发出完整的报告。法雷尔将军把消息告诉李梅将军、斯帕茨将军、尼米兹将军和格罗夫斯将军，再由格罗夫斯将军转报给杜鲁门总统。总统那时正乘尼米兹在远东任职时指挥过的巡洋舰"奥古斯塔"号，从波茨坦会议返国途中。
华盛顿不断要求上报更具体的情况，但法雷尔要等到下午3点B-29型轰炸机飞返提尼安岛才能提供情况。飞机返航后，飞行员一个个被询问，《纽约时报》记者威廉·洛伦斯作了详细笔记。询问结束后，洛伦斯急忙用打字机写下了他的报导：今天，由B-29型轰炸机投掷了在任何战争中从未使用过的第一颗原子弹。一团小小的人造火球，以相当于两万吨梯恩梯炸药爆炸的威力，荡平了广岛的庞大工业和军事中心。
上午9点15分，屹立在蓝天下的广岛，顷刻之间被一团熊熊烈火吞没，就好像它从来就不存在在地球上一样。这时，世间上最准确的时钟，仍指着9点15分。
即使地面的任何防空民防队员发现银色巨型飞机飞临上空，他也无法发出信号。高射炮无法施展威力，也没有发出任何警报。广岛40万居民似乎仍同往常一样工作、生活……"在美国，陆军部长斯廷森向新闻界发布了杜鲁门早已准备好的声明。声明宣布，一颗"利用宇宙基本力量"的原子弹，已投到广岛。"引发太阳能量的那种巨大威力，已经进发，打到那些在远东制造战争的人身上。"声明接着说，美国准备荡平日本的所有工厂、船坞和交通枢纽。"正是为了使日本人民免遭彻底的毁灭，才于7月26日在波茨坦发出了最后通牒。他们的首脑很快拒绝了这一最后通牒。如果他们仍不接受我方条件，他们将会遭到疾风暴雨般毁灭性的空袭，也是地球上亘古未有的空袭。"
日本政府继续保持沉默。
8月8日，星期三，海军医疗舰"安宁"号载着在佩勒琉岛获救的"印第安纳波利斯"号幸存者抵达关岛。幸存者中有"印第安纳波利斯"号舰长查尔斯·巴特勒·麦克威上校。据信，巡洋舰是被敌人一艘潜艇发射的鱼雷击沉。约350名至400名舰员已随舰葬身海底，近500人在等待救助时丧生，仅救起316人。斯普鲁恩斯将军登上医疗舰探望曾与他同舟共济的舰员，并将"紫心奖章"授给在爆炸中受伤和脱险的官兵。"你们知道，看到你们脱险我是多么高兴，"斯普鲁恩斯说，"惟一的遗憾是，我们不得已而失去了那么多兄弟，我曾经把他们看做是我的亲人。"
那天晚上，苏联向日本帝国宣战，并出兵日本占领的满洲。第二天，8月9日凌晨3点50分，"波克之车"B-29型轰炸机携带第二颗原子弹从提尼安岛起飞，11点零1分，炸毁了九州的长崎市。
尼米兹将军被提名授与英国王室"巴思骑士大十字勋章，"格洛斯特公爵被委派前来授勋，由于战争显然很快即将结束，公爵又在澳大利亚逗留，因此由海军上将布鲁斯·弗雷泽爵士代表公爵向尼米兹授勋。授勋仪式于8月10日在关岛海面弗雷泽将军的旗舰"约克公爵"号战列舰上举行。上午11点前尼米兹在他的几名参谋部军官陪同下登上军舰。弗雷泽宣读了一篇感人的勋章证书，然后将紫色绶带从尼米兹肩上披挂到胸前。尼米兹要求为全体舰员祝酒，经过简短的社交活动后回到他的司令部，重新致力于解决即将占领日本的问题。
11日清晨，尼米兹收到金将军的一份电报。电报一开始就说"有一种和平预兆"，电报中说，日本人已通过瑞士政府照会华盛顿，他们愿接受波茨坦公告的条款，但以不损害天皇作为统治者的君权为条件。美国政府同意日本人可以保持天皇，但在日本人民通过自由选举建立一个责任政府之前，天皇的权力必须受盟军最高司令的约束。对这一让步，美国国务院正谋求取得英国、中国和苏联的同意。
二、停火
杜鲁门总统的一些顾问建议立即进行停火谈判，但杜鲁门坚持继续施加压力，以免日本人要求更多的让步。为此，李梅的第21轰炸机部队再次出动B-29型飞机进行空袭。哈尔西向第3舰队发出一份急电，命令正在猛轰本州北部目标的舰队向东京地区推进并进行袭击。尼米兹撤销了这一命令，但在日本方面无进一步表示时，又通知哈尔西向前推进。在8月13日的空袭中，第3舰队舰载机摧毁了数百架日机。8月15日晨，哈尔西下令对东京进行另一次袭击，并报告了尼米兹。两小时后，他收到太平洋舰队司令部的一份十万火急的电报："停止空袭行动。"
清晨，莱顿上校被自动电铃召去太平洋舰队司令部办公室。一部仅允许他使用的特殊电传机已经在机罩中咔嗒咔嗒地响起来。莱顿把专用纸带放进去，机器打出了普通英语的电文。发报人是代理海军作战部长的OP-20-G。电报正文是日本通过瑞士和瑞典发出的有关接受波茨坦声明条款的电文。
电传刚刚结束，莱顿就按键表示收到，然后叫来他的通讯技师说："编号用明码电文发出致谢电，留下原稿。"他撕下机器上的电传纸，急忙向尼米兹办公室跑去。这时大约是上午7点20分。
莱顿大步从拉马尔身边经过时，说"来了最激动人心的消息！"没有报告就直接进到"00"号办公室里间。
尼米兹正在办公，问道："什么事？"
"就是这个。"莱顿答道，同时把电报交给他。
尼米兹看了看电报，笑道："我刚收到金将军发来的一份。"显然金的电报是直截了当地说明日本人已经投降。
莱顿事后说，尼米兹将军"并不像我碰到的其他人那样欢呼跳跃。他还是往常那样沉着，仅仅笑了笑……好像早已知道这件事必然发生，而且早在他的预料之中，我相信他是这样的。他知道日本已经失败，最近好几次都这么说。"
总统正式声明，他认为日本人的答复是"全部接受波茨坦公告，表示日本无条件投降。"在声明广播之后，尼米兹将军通过广播向太平洋海区部队下达了一道命令："停止对日军进攻，继续进行搜索和巡逻，采取高度的防御和内部安全措施，警惕敌人部队和单兵的暗中捣乱和垂死挣扎。"
当哈尔西将军在日本海外得知战争结束的消息时，他拍打着身边每个人的肩膀，并欢呼："万岁！"他命令在他的旗舰"密苏里"号上升起战旗，把四星将旗挂在主桅上，汽笛、雾笛长鸣一分钟。舰队的其余舰只也都依样照行。他下令马上升起"干得好"的信号旗。不过他依然谨慎地保持空中巡逻，以免遭到日本"神风式"飞行员为他们列祖列宗的体面作最后一刻的袭击。他向空中巡逻的飞行员发出信号："查明并击落一切觊觎者：对他们不要采取任何报复性的做法，态度要好一点。"