アメリカ側は事故発生後1日後に通報するなど不誠実な対応をしたが最終的には過失を認め、8月31日には日本政府に最終的な事故報告書を提出した。その背景にはエドウィン・O・ライシャワー元駐日大使による核を積載した艦艇の日本寄港を証言があり日米同盟問題が微妙な時期であり、非核三原則を国是とする日本国民の核問題に対する感情を配慮して、事件の解決を急いだ事情があった。そのため日米両国政府はこれ以上政治問題化させないことに同意した。しかし事故直後の状況などについては乗組員との証言と相違がある。船長ら二人の遺体は事故から13日後に発見されたが、死後2 - 3日ぐらいしか経っていないかのような状態であるとの指摘もあり、二人は一旦米軍に救助された後、機密保持のために謀殺されたとの主張もある。そもそも、どうして衝突してしまったかという事件の真相に対する全面解明は、冷戦下における核戦略等の軍事機密の壁に阻まれて、現在も実現していない。艦長はこのように遭難者を救助せず立ち去ったにも関わらず軍法会議にかけられること（米軍の査問会や軍法会議は非公開で開催することができる。その軍法会議にかけられたが無罪になったとする報道もある）もなく、艦長資格剥奪の懲戒処分ですんだ。被害者への賠償であるが和解している。小川和久は、事件後の1984年に出版した『原潜回廊』（講談社）において、弾道ミサイル原潜から攻撃型原潜に改造されたばかりのジョージ・ワシントンが、攻撃型原潜としての動きに不慣れなため逆にソ連の攻撃型原潜に発見されてしまい、その追尾を振り切る途中で日昇丸と衝突した、アメリカ側が事故報告書において事故現場の場所を故意にずらして発表したのはその場所がソ連潜水艦の待ち伏せ地点だったからである、という仮説を述べている。
第一部撮影中に第二部の公開が決定されたが、週刊サンケイでの連載が追いつかなかったため、脚本を担当した笠原和夫は第一部と重なる1950年（昭和25年） - 1953年（昭和28年）の第一次広島抗争を舞台に、実在した二人のヤクザである山上光治（劇中：山中正治）と村上正明（劇中：大友勝利）をモデルにして、彼らにフォーカスした内容を執筆した。山中と大友という対照的な男の軌跡を描いていることから第一部のような群像劇ではなく、シリーズの主人公である広能昌三（菅原文太）も狂言廻し的役割である。1927年生まれの笠原和夫は大日本帝国海軍への入隊経験があるため、世代的に「復員兵である山中に思い入れが深い」と語り、笠原がバイブルとする『人間の条件』（アンドレ・マルロー）のテロリスト・陳（チェン）と、自身が執筆した『日本暗殺秘録』のテロリスト・小沼正を、山中のキャラクターに反映させている。その一方で笠原より3歳年下の監督・深作欣二は、入隊を免れた世代であることから「欲望のままに行動する、戦後世代の大友のほうに魅かれる」と語っている。配役はもともと千葉真一が山中正治、北大路欣也が大友勝利でクランクインするはずだったが、北大路が「山中の方が自分のキャラクターに合っているのでは？ それにセリフがどぎつすぎる大友はできない」、「大友は粗暴で下品すぎて、どうしても自分では演じられない。山中のほうをやらせてくれないか」などと言い出し、配役の入れ替えを要求した。そのためプロデューサーの日下部五朗と宣伝担当者らは千葉を突然訪ね、「山中と大友を交代してもらえないか」と依頼。セリフを全て覚えて撮影に入る直前だった千葉は、東映と笠原が「小沼を好演して、京都市民映画祭の演技賞を獲得した千葉に、山中を演じさせよう」というキャスティング経緯から、初めは交代に難色を示した。ほどなくして深作欣二が交代に反対していないことを知った千葉は、似たような役を再び演じることは俳優として停滞するのではないかと再考。「役作りし直すから、出番を少し後にずらしてほしい」と最終的に交代を了承し、千葉を大友、北大路を山中に入れ換えることとなった。深作は唯一人キャスティング会議で、「千葉に大友を演じさせたほうが、絶対おもしろくなる」と主張していた。大友はシリーズ中1、2を争う名キャラクターとして人気が高く、千葉自身も忘れられない役柄として挙げており、後のやくざ映画でも「仁義なき戦いの千葉真一さんがやった大友勝利のような」と影響を与え続け、ヤクザ役のひな型となっている。大友は人気キャラクターだけあって主人公にした企画が出され、第四部『仁義なき戦い 頂上作戦』にも登場する予定だったが、千葉は主演映画『殺人拳シリーズ』の撮影に入っていたために実現せず、第五部『仁義なき戦い 完結篇』では大友が再登場したものの、宍戸錠が演じた（ ⇒ #逸話、千葉真一#転機、仁義なき戦い#出演者）。本作で菅原文太の出番が少ないことに笠原和夫は菅原から了解を得ていたが、1週間たったら菅原が「出番が少ないなら出られない」と言い出した。菅原は第一部のプロデューサー・俊藤浩滋の息がかかっていたからである。大喧嘩となって笠原は菅原に「お前、表に出てやるか！」と言うと「そっちがやる気なら、やってもいいです」と菅原は言うので笠原は「ふざけるんじゃない。俺がガラスの瓶、パンと割ってお前の顔を傷つけたら、もう役者としてやっていけないんだぞ。それでもやる気があるのか！」と言うと、深作欣二が間に入ってその場は収まり、二部以降は菅原なしでやると決まっていた。そうしたら菅原が「出させていただきたい」と侘びを入れ、続投となった。菅原はこれを機に俊藤と別れたというが、菅原のいないシリーズになっていた可能性もあったわけである。初公開時には主役の菅原文太がチョロっとしか出てこない展開に映画ファンは驚いた。大友勝利が口にした「オメコ」は、日本映画で初めて使われた。山中正治が自決する時と初めて殺人を犯した後の二度口笛を吹く「予科練の歌」は、笠原が広島で取材した当時共政会二代目会長だった服部武から聞いたエピソードが元である。2003年、同じ抗争を題材に製作されたVシネマ『新・広島やくざ戦争 武闘派列伝 伝説の広島極道 山上功治の生涯』（辻裕之監督）では、山上光治（山中正治）を小沢仁志、村上正明（大友勝利）を竹内力が演じている。