Ia sama sekali tidak tahu, apa yang akan menimpanya disana.
Setibanya di Nagasaki pada tanggal 8 Agustus 1945, Yamaguchi langsung menuju rumah sakit untuk mendapatkan perawatan. Kulitnya yang menghitam dan wajahnya yang penuh perban, membuat keluarganya tidak mengenal dirinya.
Tanggal 9 Agustus, Yamaguchi memutuskan untuk melapor ke kantor cabang Mitsubishi, kendati luka-lukanya belum sembuh. Kecepatan informasi yang lamban pada zaman itu membuat orang-orang di Nagasaki belum mengetahui apa yang menimpa Hiroshima beberapa hari lalu.
Sekitar puku 11 pagi, ia bertemu dengan seorang direktur yang meminta laporan mengenai kejadian Hiroshima. Sang direktur pun masih kelihatan ragu karena meragukan kekuatan sebuah bom yang dapat menghancurkan seluruh kota dalam hitungan menit.
Yamaguchi tidak perlu menjelaskan terlalu detail, karena pada saat itu, cahaya yang sempat membutakan matanya kembali terlihat dari jendela kantornya.
Kejadian yang sama dua kali menimpa dirinya membuat dirinya berpikir, "apakah awan jamur tersebut mengikuti dirinya?"
Setelah berhasil mengumpulkan tenaga, ia langsung pulang menuju rumahnya untuk mencari istri dan anaknya. Beruntung bagi Yamaguchi, karena meskipun rumahnya hancur berantakan, istri dan anaknya yang baru berusia 5 bulan hanya menderita luka ringan.
Lolos dua kali dari maut yang sama, membuat Yamaguchi menjadi satu-satunya penyintas yang mengalami dua kali kejadian bom atom. Setelah perang usai, ia kembali hidup normal.
Pada akhir-akhir tahun hidupnya, Yamaguchi tergerak untuk memperingatkan bahaya penggunaan senjata nuklir pada peperangan. Ia selalu tampil dengan menceritakan kisah traumatis yang ia alami selama hidupnya.
Suatu saat di markas PBB di New York tahun 2006, Yamaguchi mengatakan bahwa dalam pepatah Jepang ada ungkapan "Yang terjadi dua kali, akan terjadi tuga kali. Tapi bom atom ketiga kali tidak boleh terjadi."
Empat tahun kemudian, Tsutomu Yamaguchi meninggal pada usia 93 tahun. Namun sebelumnya, ia banyak mengeluarkan karya-karya puisi sebagai ungkapan dirinya melawan trauma yang menghantuinya seumur hidupnya.
