默、康普顿以及欧内斯特·劳伦斯一道向提供有关原子弹轰炸目标的建议。他们一致认同可以在未经预先警告的情况下轰炸工业目标。与洛斯阿拉莫斯的其他人一样，费米也是通过研究区域的得知在广岛、长崎发生核爆的。费米并不相信原子弹可以震慑想要发起战争的国家，也并不认为世界政府在当时即已时机成熟，所以他没有加入。
战后.二战末期，芝加哥大学开始转移核子研究焦点，从战争转为和平用途。1945年7月1日，费米被聘为芝加哥大学的教授。之后不久，「核子学术研究所」成立。同年12月31日，费米一家从洛斯阿拉莫