二战初，同盟国的科学家们担心纳粹德国会计划研制以核裂变为基础的武器。有组织的研究最早作为“Tube Alloys”计划的一部分在英国展开。1939年在美国，Lyman James Briggs名下的铀委员会投入一些小额的资金到铀武器的研究中。

  在英国科学家的呼吁下，到1941年，这一项目移交到了较好的官员手上。这些科学家曾精确精计算过核裂变武器几年内就能被研制出来。1942年，这一项目得到了一个由上将 Leslie Groves领导的 军事政策委员会的支持，命名为曼哈顿计划。

  这一计划有美国物理学家罗伯·欧本海默领导，聚集了当时最优秀的科学家（很多被驱逐出欧洲），结合美国工业的生产力，旨在在德国之前制造出以裂变为基础的爆炸性武器。英国和美国同意为此计划竭尽其资源和信息，但另一个联盟国——斯大林领导的苏联并不知情。

  一直到原子弹能进行测试时，对原子弹作用的质疑仍然存在。世界上从来没有过核爆炸，对其可释放能量的估计多种多样。洛斯阿拉莫斯的一些科学家仍暗自怀疑它是否有用。当时只有够一个原子弹用的武器等级的铀，而且对枪式设计的信心很足，所以1945年6月14日，大部分铀弹（“小男孩”）没有经过充分测试就开始运向太平洋。但是，既为了证实原子弹全新的内爆设计也为了收集核爆炸的数据，一个钚弹进行了测试，它看上去是致命的。很快，好几个钚弹投入生产，几个星期或几个月后就能使用了。所以当时决定对其中一个钚弹进行测试。

  罗伯·欧本海默决定将此次测试命名为"Trinity"，这个名字来源于约翰·邓恩的诗歌。测试的地点选在阿拉莫戈尔多的一个偏远角落，在洛斯阿拉莫斯向南210里的地方，爆炸的级别被定为“死亡之旅”。5月7日，爆炸点周围的精密仪器用大量常规炸药精心了测试。准备工作进行了整个5月、6月一直到7月初才完成。位于爆炸塔北、西、南各10000码的三个观察碉堡会测试裂变反应的各方面数据。科学家会尤其尽量测内爆的对称性和释放的能量值。另外还将进行损失估计，并有仪器记录火球的情况。由于并不完全相信这种气象状况能将射线引到上方大气层，军队以做好准备将居民撤离到周围区域。

  7月12日，钚芯被一辆军用车运到测试区（右）。非原子部分13号12:01运向了测试区。13号那天，“Gadget”（外号）在麦当劳农场进行了最后的组装。到15号下午5点，钚弹已经完成了组装，被调到了100英尺高的塔顶。

  测试前的最后几秒，所以的观看者都脚超爆炸点趴倒在地上等着测试开始。

  1945年7月16日上午5:30整，核时代开始了。曼哈顿计划的工作人员们紧张的看着，测试设备在新墨西哥沙漠上空爆炸了，塔蒸发了，塔基周围的沥青变成了绿沙。几秒钟后迎来的是一巨大的冲击波和热浪，灼烧了整个沙漠。没有人能看到爆炸发出的射线，但是他们知道射线就在那儿，重达200多吨的钢制容器"Jumbo"竟然被炸开，尽管它所在的位置在地面零点的半里以外。橙黄色的火球四处飞散，比第一个窄些的第二个烟柱升起，变成了一个扁平的蘑菇形状。蘑菇云从此成为了原子能时代的一个视觉象征，作为一个权力和毁灭的标志深深地烙在人类的意识中。

  爆炸发生40秒后，费米站起来，将实现准备好的纸条洒向原子风，根据纸条的偏斜度估计出这一测试释放的能力相当于一万吨三硝基甲苯爆炸释放的能力。最后真正的计算结果是2万1千吨，比费米用他的实验估算的值高两倍还多，是大部分洛斯阿拉莫斯的科学家预测的四倍。

  第二天，斯廷森得知八月初铀原子弹就可以就绪后，和丘吉尔仔细讨论了格罗夫斯的报告。丘吉尔很高兴，他说它现在明白为什么杜鲁门之前对斯大林那么强硬了，尤其杜鲁门反对苏联对东欧和德国的态度打算。丘吉尔高速杜鲁门，原子弹可以无需进攻，也不需要苏联军队的帮助，就可以让日本投降。丘吉尔建议杜鲁门继续对斯大林采取强硬态度。杜鲁门和他的顾问们都同意丘吉尔的观点。Trinity测试的成功更坚定了杜鲁门的决心，他拒绝了斯大林让美国在土耳其和地中海问题上让步的要求。

  6月24日，杜鲁门在此会见了斯廷森。斯廷森告诉杜鲁门，马歇尔不在需要苏联的帮助，他还向杜鲁门简单介绍了最新原子弹的情况。铀原子弹最早8月1日可以就绪，最晚8月10日一定能完成。钚武器8月6日也可以完成。斯廷森继续向日本皇帝承诺些东西，但在给中国看过的草稿上其实根本没有提这些。现在杜鲁门必须决定是否应该将原子弹的消息告诉斯大林。杜鲁门不知道的是，斯大林早已经知道了这个消息。

  Trinity测试的成功以为这两种原子弹——未经测试但认为可靠的铀弹和刚经测试成功的钚弹——现在都可以用来攻击日本了。8月6日，铀弹“小男孩”首先投到了广岛上空，三天后钚弹“胖子”投到了长崎上空。几天后，日本就投降了。