Detonationen skedde strax före 22:00 lokal tid (20:00 GMT) i Schwabing-distriktet och hördes över hela staden, lokal media rapport.
Det finns rapporter om att gnistor från explosionen orsakade att taken i vissa angränsande byggnader brann.
Bomben upptäcktes på måndag kväll av byggnadsarbetare på platsen för en gammal bar som revs.
Över en natt evakuerades 2.500 invånare från det område som ligger närmast bomben, och andra bodde längre bort och blev tillsagda att stanna i sina hem.
Experter beslöt att det inte var möjligt att göra anordningen säker på grund av dess ovanliga säkring, som fungerade med hjälp av en kemisk reaktion snarare än den mekaniska anordning som många allierade andra världskriget bomber använde.
Bomben beskrevs som en mycket explosiv, en 550 lb (250 kg) anordning som tappades av amerikanerna.
Det är inte ovanligt att stora, oexploderade bomber upptäcks i Tyskland, rapporterar BBC:s Stephen Evans.
Omkring 600 ton oexploderad ammunition upptäcks varje år i Tyskland.
De är vanligtvis desarmerade säkert, men 2010 tre bomb-disposal officerare dödades under ett försök att göra en bomb säker, tillägger vår korrespondent.
I december 2011 monterades den största bombbekämpningen i Tyskland sedan 1945 i Koblenz för att desarmera två bomber från andra världskriget som hittades i Rhens flodbädd.
Ett bombhanteringsteam har detonerat en amerikansk bomb från andra världskriget som hittades i den tyska staden München.