В центре сюжета фильма "Хиросима" - история учеников гимназии в Хиросиме, переживших атомную бомбардировку города во время Второй мировой войны. Прошло уже восемь лет с тех трагических событий, но их последствия все еще ощутимы. Ученица Матико Оба страдает от белокровия и внезапно теряет сознание на уроке, где класс слушает сообщение об атомной бомбардировке. Треть ее одноклассников также стали жертвами взрыва.
Матико вместе с учителем Ёнэхарой и другими учениками оказалась в эпицентре катастрофы. В тот день погибли родители Юкио Эндо, мальчика, который теперь пытается справиться с потерей и выживанием в послевоенном хаосе. Юкио посещает умирающего отца в больнице, где его ужасное состояние едва узнаваемо.
Спустя восемь лет Хиросима медленно восстанавливается, но следы войны все еще видны. На улицах города звучит милитаристская песня "Марш боевых кораблей", напоминая о прошлом. Юкио, потерявший дом и семью, блуждает по колониям для беспризорных и живет у своего дяди. Его жизнь катится под откос, и он доходит до крайности, планируя продать американцам черепа погибших как сувениры.
Фильм "Хиросима" показывает долгосрочные последствия ядерной бомбардировки через линзу личных историй выживших, демонстрируя не только физическое разрушение, но и глубокие психологические травмы, которые оставили эти события.
