במהלך כיבושה של יפן על ידי ארצות הברית, האשימו מרבית היפנים את מנהיגיהם באחריות להטלת פצצות האטום בטענה שהם אלו שגררו אותם למלחמה נגד ארצות הברית. יפנים רבים גרסו כי הטלת פצצות האטום הייתה מהלך צבאי לגיטימי מצד ארצות הברית מכיוון שבוצע בזמן מלחמה, ורק יפנים מעטים הפגינו עוינות כלפי ארצות הברית בגלל מעשה זה. דעת הקהל ביפן החלה להשתנות זמן קצר לאחר שהסתיים כיבושה של המדינה ב-1952. ספרים וסרטים רבים בנושא הטלת פצצות האטום החלו לזרום למדינה והעניקו ליפנים לראשונה מידע מקיף על שאירע. באותה תקופה עלה חשש שטרומן ישתמש בפצצת אטום כדי להביא להכרעה מהירה של מלחמת קוריאה. המחשבה שיפן, שבמסגרת חוזה סן פרנסיסקו הפכה לבעלת ברית של ארצות הברית, עלולה לקחת חלק במתקפה גרעינית זעזע את הציבור היפני. פגיעתה של ספינת דייגים יפנית מנשורת גרעינית כתוצאה מניסוי בפצצת מימן שביצעה ארצות הברית באיי מרשל בשנת 1954, הביאה לכעס נוסף כלפי ארצות הברית, ורבים בציבור החלו להחזיק בעמדות אנטי-אמריקאיות באופן גלוי. היחס השלילי כלפי ארצות הברית קיבל חיזוק לאחר שברחבי העולם החלו להתפרסם דיווחים על מעשי זוועה שביצעו חיילים אמריקאים במהלך מלחמת וייטנאם. יפנים רבים החלו להאמין כי החלטתה של ארצות הברית להטיל פצצת אטום על יפן נבעה במידה רבה מדעה קדומה ושנאה כלפי אנשים ממוצא אסייתי שטבועה בתרבות האמריקאית. בסקר שבוצע ביפן ב-1970 בלט השינוי שחל בדעת הקהל במדינה כאשר 61% מהנשאלים ענו כי פצצת האטום לא הייתה צריכה להיות מוטלת על מדינתם משום סיבה. רק 18% מהעונים האשימו את ההנהגה היפנית באותה עת במעשה זה. אף על פי כן, סקרים שבוצעו ביפן בתחילת המאה ה-21 הצביעו על שינוי נוסף בדעת הקהל. אחד הסקרים הגדולים, שבוצע במהלך חודש יולי 2005 בקרב שורדי המתקפות, הראה כי כמחצית מהעונים תלו את האשמה בהטלת הפצצות על יפן וארצות הברית יחדיו, כאשר רק 28% האשימו את ארצות הברית לבדה.
סקרים שבוצעו בארצות הברית בשנים שלאחר הטלת פצצות האטום, שהצביעו על כך שרוב הציבור בארצות הברית מצדיק את המעשה, הפתיעו את היפנים. רבים ביפן האמינו כי זה מחובתה של המדינה להעביר לעולם את הזוועות שגורם השימוש בנשק גרעיני, וראו בדעת הקהל החיובית בארצות הברית להטלת פצצות האטום, שבה החזיקו גם מרבית ההיסטוריונים במדינה, ככישלון במשימה זו. הטיעון שהטלת פצצות האטום הביא לסיום מהיר של המלחמה בכמות אבדות מינימלית, הנפוץ מאוד בקרב הציבור הרחב וההיסטוריונים בארצות הברית, נתפס ביפן כהצדקה להפצצות ועל כן זכה לבוז. ברם, במהלך שנות ה-90 של המאה ה-20, החלה גם דעת הקהל בארצות הברית להשתנות, ובסקר שבוצע בשנת 1998 ענו כמחצית מהנשאלים שטרומן היה צריך למצוא פתרונות חלופיים להטלת פצצות האטום.
כמדינה היחידה בעולם שספגה מתקפה גרעינית, קיימת ליפן נקודת מבט ייחודית על כלי נשק זה. אף על פי שחוקת יפן אינה אוסרת על החזקת נשק גרעיני, כבר ב-1956, זמן קצר לאחר סיום הכיבוש האמריקאי של המדינה, העביר הפרלמנט היפני חוק המגביל את המחקר בתחום הגרעין, וקובע כי השימוש באנרגיה גרעינית יתבצע למטרות שלום בלבד. מאז אותה שנה ועד היום שומרת יפן על מדיניות "שלושת עקרונות הגרעין": איסור על החזקה, איסור על פיתוח, ואיסור על הצבה של נשק גרעיני על אדמת המדינה.
השפעה תרבותית.
במהלך השנים נוצרו ביפן מיתוסים רבים סביב הטלת פצצות האטום שהדגישו את הזוועות שגרם נשק זה ואת הקורבנות החפים מפשע. אחד המיתוסים המפורסמים נוצר סביב סיפורה של הילדה סדקו ססקי, שכפעוטה בת שנתיים הייתה אחת הנפגעות מפצצת האטום שהוטלה על הירושימה. בעקבות נזקי הקרינה הרדיואקטיביות שספגה, חלתה ססקי בלוקמיה חודשיים לפני יום הולדתה ה-12. לאחר שרופאיה העריכו כי נותר לה רק שנה לחיות, החליטה ססקי לקפל אלף עגורי אוריגמי, זאת בהתבסס על האמונה השינטואיסטית כי קיפול מספר כזה של עגורים יביא להגשמת משאלת לב של המבקש. לפי המיתוס שהתפרסם בספר "סדקו ואלף העגורים" של הסופרת אלינור קואר ונפוץ ביפן ובשאר העולם, קיפלה ססקי את העגורים מתוך משאלה לשלום עולמי, אולם לרוע המזל היא נפטרה לאחר שקיפלה רק 644 עגורים וחברותיה השלימו את מלאכת קיפול ייתרת העגורים. במציאות, הצליחה ססקי לקפל אלף עגורים ומשראתה שמשאלתה להבריא לא מתגשמת, המשיכה לקפל עגורים נוספים עד מותה. סיפורה של ססקי עורר הדים רבים ועגורים מקופלים הפכו לסמל של תנועות שלום רבות ברחבי העולם.
הטלת פצצות האטום על יפן בוטאה רבות באמנות. הסרט עטור הפרסים "הירושימה אהובתי", שהופק בהפקה משותפת של חברות מיפן ומצרפת, מתאר בחלקו הראשון את ההשפעה של פצצת האטום שהוטלה על הירושימה, ובמיוחד את אובדן השיער והאנונימיות המוחלטת של שרידי הגופות של חלק מהקורבנות. ביפן נכתבו מאנגות רבות סביב הטלת פצצות האטום. אחת הידועות שבהם היא המאנגה "Barefoot Gen" (בתרגום חופשי: "ג'ן היחף") שנכתבה על ידי הסופר היפני קאג'י נקאזווה. המאנגה מתארת את הטלת פצצת האטום על הירושימה מנקודת מבטו של ג'ן, ילד בן שש תושב העיר, וכוללת הצגה גרפית של ההרס שגרמה הפצצה לעיר, את סבלם של הפצועים ואת התמודדותו של ג'ן ומשפחתו עם המאורע לאורך השנה שלאחר מכן. מאנגה מפורסמת נוספת בשם "Town of Evening Calm, Country of Cherry Blossoms" (בתרגום חופשי: "עיירה בה שורר ערב רגוע, מדינה בה פורחת הסאקורה") שנכתבה על ידי הסופר היפני פומיו קונו, מתארת את קורותיה של משפחה יפנית ששרדה את הטלת פצצת האטום על הירושימה. במהלך המאנגה נחשפים הקוראים לזיכרונותיהם של בני המשפחה מהאירוע ואת ההשלכות שהיו לו על חייהם במשך עשרות שנים לאחר מכן. שתי המאנגות נחלו הצלחה רבה ביפן ובעולם, תורגמו לשפות רבות ואף עובדו לקולנוע. היצירה הירושימה, ויהי ערב, ויהי בוקר, אחת מהבולטות ביצירותיו של הצייר הישראלי מרדכי ארדון, עוסקת אף היא ברשמים הקשים מהטלת פצצת האטום על הירושימה ובהזדהות עם הסבל שפקד את העיר בעקבותיה.
ייצוגים קולנועיים יפניים נוספים של הטלת פצצות האטום יצאו לאקרנים בשנות ה-90 של המאה ה-20 ובראשית המאה ה-21, וכוללים את "Kuroi ame" (בתרגום חופשי: "גשם שחור"), דרמה באורך מלא משנת 1989 המבוססת על ספרו של הסופר היפני מסוג'י איבוסא על תוצאות הטלת פצצת האטום על הירושימה, "Hachi-gatsu no kyôshikyoku" סרט דרמה עלילתי משנת 1991 המתרחש בנגסאקי בזמן הטלת פצצת האטום על העיר, "הירושימה", סרט דוקו-דרמה בהפקה קנדית-יפנית משנת 1995 על ההחלטות והשיקולים הפוליטיים שהביאו להטלת פצצות האטום על יפן והסרט התיעודי "White Light/Black Rain: The Destruction of Hiroshima and Nagasaki" (בתרגום חופשי: "אור לבן/גשם שחור: חורבנן של הערים הירושימה ונגסאקי") משנת 2007 המתאר את הטלת פצצות האטום מנקודת מבטם של הניצולים היפניים והחיילים האמריקאיים שלקחו חלק במתקפות.
הטלת פצצות האטום השפיעה גם על דור של מוזיקאים וכותבי שירים ביפן ובמדינות רבות אחרות. אחת היצירות המוזיקליות היפניות הראשונות שעסקו בנושא הטלת פצצות האטום היא הסימפוניה החמישית של המלחין מסאו אוהאקי. יצירה מוזיקלית ידועה אחרת בשם "Threnody to the Victims of Hiroshima" (בתרגום חופשי: "קינה לקורבנות הירושימה") של המלחין והמנצח הפולני קשישטוף פנדרצקי, פורסמה בשנת 1960. פנדרצקי ראה בהטלת פצצות האטום על יפן מעשה חסר טעם, ובראיון שנתן בשנת 1964 אמר: . הטלת פצצות האטום המשיכה להשפיע על מוזיקאים גם בראשית המאה ה-21. כך למשל השיר "Hoshizora" (בתרגום חופשי: "שמיים מוארים באור כוכבים") של הלהקה היפנית "L'Arc-en-Ciel", שפורסם בשנת 2005, מתאר את ההרס שנגרם בהירושימה כתוצאה מהטלת פצצת האטום כמטפורה לנזקים הרבים שגורמות מלחמות בכלל.
שורדי המתקפות ומעמדם בראשית המאה ה-21.
שורדי המתקפות מכונים ביפן בשם "היבוקושה", מילה יפנית שמשמעותה (בתרגום חופשי): "אנשים שנפגעו מהפיצוץ". בשנת 2016 חיו למעלה מ-174 אלף בני אדם שהוכרו באופן רשמי על ידי הממשל היפני כנפגעי המתקפות האטומיות, והיו זכאים לקבל קצבה ממשלתית חודשית. כאחוז אחד מבין הנפגעים מוכרים כסובלים ממחלות הנובעות מהחומרים הרדיואקטיביים שנפלטו בפיצוץ דבר שמזכה אותם בקצבה מוגדלת. אנדרטאות ההנצחה בהירושימה ובנגסאקי כוללות רשימה של שורדי המתקפות שנפטרו בשנים שלאחר המלחמה. הרשימה מתעדכנת מדי שנה בימי השנה להטלת הפצצות. באוגוסט 2016 הגיע מספר המונצחים על המצבות ללמעלה מ-475 אלף איש כאשר מתוכם כ-303 אלף מהירושימה וכ-172 אלף מנגסאקי.
בין השורדים מהמתקפות נמנה גם צוטומו ימאגוצ'י שאתרע מזלו לשהות בשתי הערים בעת הטלת הפצצות. הוא האדם היחיד שהוכר באופן רשמי על ידי ממשלת יפן כנפגע שתי פצצות האטום שהוטלו על המדינה.
במהלך מלחמת העולם השנייה הובאו ליפן מאות אלפי אזרחים קוריאנים לצורך ביצוע עבודות כפייה. על פי הערכות כ-20,000 קוריאנים נהרגו בהירושימה וכ-2,000 מתו בנגסאקי. במשך שנים רבות, דרשו אזרחים קוריאניים רבים שנפגעו מהמתקפות, הכרה רשמית מצד הממשל היפני כנפגעי המתקפות האטומיות. מרבית הבקשות נדחו. אף על פי כן, בתחילת המאה ה-21, הוסדרו חלק הארי של התביעות באמצעות הליך משפטי.
הפולמוס על צדקת הטלת הפצצות.
מאז סיום מלחמת העולם השנייה ועד היום קיים ויכוח על הנחיצות והלגיטימיות של הפצצת הירושימה ונגסאקי בנשק אטומי. רבים מבקרים את ההפצצות ורואים בהן פשע מלחמה, בעוד אחרים רואים בהן כורח צבאי ומדיני. במוקד הוויכוח עומדת השאלה האם הטלת הפצצות הייתה חיונית לצורך הסכמתה של יפן להיכנע לפי התנאים שהציבה לה ארצות הברית.