Jamaguči byl 6. srpna 1945 obchodně v Hirošimě, když na město americký letoun B-29 shodil atomovou bombu. Při výbuchu Jamaguči utrpěl popáleniny na horní části těla, přespal ve městě a poté se vrátil do svého rodného Nagasaki ležícího asi 300 kilometrů jihozápadně, kde o tři dny později zažil druhý atomový útok. Japonsko se vzdalo 15. srpna 1945 a ukončilo tak válku.
Jamaguči byl jediným člověkem, jehož přítomnost v obou městech během útoku potvrdila oficiálně japonská vláda, objevily se nicméně informace i o dalších lidech, kteří přežili oba atomové výbuchy. O svém zážitku v pozdějších letech často vyprávěl a připojoval naději, že budou podobné zbraně zrušeny.
V roce 2006 Jamaguči promluvil v OSN, psal knihy a skládal písně o svém zážitku a objevil se i v dokumentárních filmech o Hirošimě a Nagasaki.
Minulý měsíc ho v nemocnici navštívil americký režisér James Cameron, který uvažuje o tom, že by o útocích na tato dvě japonská města natočil film. Japonsko je jedinou zemí na světě, která zažila útok atomovou bombou. V Hirošimě zahynulo asi 140.000 lidí a dalších 70.000 v Nagasaki.
