《奧本海默》也再現了美國政府、軍方及科學家討論對日本使用原子彈時的關鍵討論，即1945年5月31日的臨時委員會會議。該會議是由戰爭部長亨利・史汀生（Henry Stimson ）成立，並由奧本海默擔任科學家顧問小組主席，功能是直接向時任美國總統的杜魯門提供關於核武用途的意見。影片中，當其中一名與會者提出是否應對日本城市使用原子彈「這樣可怕的武器」的疑問時，另一名官員隨即反駁道（大意如下）：如果不這麼做，日本戰到最後一兵一卒前都不會投降。於是，「廣島及長崎遭原子彈轟炸，迫使日本無條件投降，並結束了第二次世界大戰」這樣的傳統觀點，在《奧本海默》中再次被鞏固。但是，越來越多歷史學家提出證據，挑戰「原子彈終結二戰論」。
例如美國歷史學家加爾・阿爾佩羅維茲（Gar Alperovitz）便質疑使用原子彈的必要性。2020年，阿爾佩羅維茲與另一位歷史學家馬丁・謝爾文（Martin J. Sherwin）於《洛杉磯時報》撰文指出：根據美國與日本檔案館，即使沒有使用原子彈，日本也會在1945年8月投降。此外，杜魯門亦知悉蘇聯參戰將使日本退出戰爭。
英國智庫「英美安全資訊委員會」（BASIC）資深研究員沃德・威爾森（Ward Wilson）於《外交政策》（Foreign Policy）雜誌中指出：儘管一般認為原子彈對廣島及長崎的破壞規模相當嚴重，但不能忽略美軍自1945年夏天起，就開始密集轟炸日本本土，有68座城市被襲擊，30萬人死亡、75萬人受傷，並有170萬人流離失所。1945年3月9日自10日的「東京大轟炸」直接導致12萬人死亡，創下史上單一城市遭轟炸的最高死亡人數。威爾森以「颶風中的一滴雨」形容1945年美軍轟炸日本期間的個別襲擊事件，除了一般日本人已習以為常，日本政府及軍方高層當時也只把原子彈視為「轟炸規模提昇的新武器」。外務大城幣原喜重郎的思維，反映當時日本領導階層的普遍情緒，他認為「人們將逐漸習慣於每天被轟炸。隨著時間過去，人們的團結與決心會因此更強大。」
澳洲歷史學家保羅・漢姆（Paul Ham）在《廣島長崎》一書中也指出：實質上統治當時日本的軍事參議院，直到8月9日長崎被美國第二顆原子彈轟炸時，態度都還顯得不太關心。日裔美國歷史學家長谷川毅進一步提出蘇聯宣佈參戰才是日本決定投降的關鍵原因。
1941年4月，蘇聯與日本簽訂中立條約，雙方自滿洲與蒙古抽軍，以便蘇聯專心對抗納粹德國，日軍一路南進，入侵東南亞。威爾森指出：《蘇日中立條約》將於1946年屆滿，到期前夕日本外務大臣東鄉茂德希望說服史達林擔任日本與美國等同盟國之間的仲裁，目的是避免日本無條件投降、戰爭罪審判，同時保留佔領土地。
然而，史達林在1945年2月雅爾達會議中承諾：納粹德國投降後2至3個月後參戰。納粹德國5月投降，蘇聯160萬紅軍在8月9日，即美軍轟炸長崎前夕，進攻日本控制的滿洲。
威爾森認為：對於日本政府及軍方，蘇聯參戰意味寄望史達林斡旋的外交手段不復存在。就戰略而言，當時日軍為應付美軍進攻九州將主力部隊移防本島南部，不可能應付蘇聯來自北部的進攻。1945年6月，日本內閣會議認為：蘇聯參戰將「決定帝國命運」。陸軍參謀長河邊正三在會中表示與蘇聯維持和平關係，對於戰爭進行至關重要。時任關東軍參謀副長的池田純久也相信蘇聯參戰，等於日本戰局已敗：「聽到蘇聯參戰的消息，我覺得我們再沒有機會了。」
《奧本海默》鏡頭之外
- （一）三位一體核爆實驗受害者未獲賠
- （二）長崎、廣島核爆受害者
- （三）原子彈真的終結了二戰嗎？