Vor dem Zweiten Weltkrieg wurden militärische Konflikte unter orthodoxen Bedingungen ausgetragen, die üblicherweise als "konventionelle Kriegsführung" bezeichnet wurden, doch mehrere Innovationen hatten die Kampfhandlungen erheblich verändert und führten in den 1930er und 1940er Jahren unweigerlich zum Wettlauf um die Atomwaffe. Seit dem 16Jahrhundert wurden Konflikte von berittenen Armeen mit mehr oder weniger ausgefeilten Waffen ausgefochten, doch die mechanisierte Kriegsführung und Maschinengewehre veränderten dieses Kalkül und schufen die Voraussetzungen für zukünftige Kämpfe am Ende des Ersten Weltkriegs. Die durch den Ersten Weltkrieg und nachfolgende Kriege wie den Spanischen Bürgerkrieg ausgelöste totale Kriegsführung machte die Suche nach den leistungsfähigsten Waffen gewissermaßen notwendig.
Während des Zweiten Weltkriegs starben Millionen von Menschen, als die kriegführenden Mächte darum wetteiferten, die besten Kampfflugzeuge, Panzer und Geschütze zu entwickeln, und schließlich weitete sich dieser Wettlauf auf Bomben aus, die genug Energie hatten, um die gesamte Zivilisation zu zerstören. Während der Krieg in Europa und im Pazifik tobte, arbeitete in Amerika ein Dreamteam von Nobelpreisträgern am Manhattan-Projekt, einem Programm, das so geheim gehalten wurde, dass Vizepräsident Harry Truman erst davon erfuhr, als er nach dem Tod von Roosevelt im April 1945 die Präsidentschaft übernahm.
Aus dem Manhattan-Projekt gingen schließlich die Bomben "Little Boy" und "Fat Man" hervor, die in Hiroshima und Nagasaki mehr als 100 Terajoule Energie freisetzten, aber wie sich herausstellte, waren die Achsenmächte mit ihrem eigenen Kernwaffenprogramm nicht weit davon entfernt. Als die Nazis 1939 ernsthaft mit der Suche nach einer Atomwaffe begannen, ahnte noch niemand, welche Bedeutung Atomwaffen für den Krieg und die Geopolitik haben würden. Die Angriffe auf Hiroshima und Nagasaki im August 1945 sowie die Tests in der Zeit des Kalten Krieges und die damit einhergehenden Atompilze sollten die wahre Macht und den Schrecken von Atomwaffen demonstrieren, aber in den späten 1930er Jahren wurde über diese Bomben nur vage nachgedacht, insbesondere nach dem erfolgreichen ersten Experiment zur Spaltung des Atoms durch einen deutschen Wissenschaftler. Das Atomzeitalter selbst steckte noch in den Kinderschuhen, es war gerade einmal 35 Jahre alt, aber innerhalb weniger Jahre drohte der Welt ein Atomkrieg, und die Aussicht, dass der Feind das atomare Wettrennen gewinnen könnte, hielt die alliierten Führer nachts wach.
Im November 1921, etwa ein Jahr nach Inkrafttreten des Versailler Vertrags, kamen Japan, Großbritannien und die Vereinigten Staaten zusammen, um auf der Washingtoner Seekonferenz einen weiteren Abrüstungsvertrag zu unterzeichnen. Mitte der 1930er Jahre entschied sich Japan jedoch gegen eine Erneuerung des Paktes, und etwa zur gleichen Zeit brach Deutschland offen die Bedingungen des alten Vertrages und begann, seine Waffen aufzustocken. Dies war die Geburtsstunde eines neuen und beispiellosen Wettrüstens, das etwa ein Jahrzehnt später katastrophale Folgen hatte.
Obwohl ihr Projekt in der Regel übersehen wird, weil die Amerikaner die Bomben einsetzten und die Sowjets zu Beginn des Kalten Krieges nachzogen, strebten auch die Japaner nach Atomwaffen.
