Lorsque la première bombe atomique explosa sur Hiroshima, à 8 h 15, le 6 août 1945, en causant la mort de quelque 140 000 personnes, cet édifice fut le seul à demeurer debout près de l'épicentre de l'explosion, bien qu'il n'en restât qu'un squelette. Il était conservé dans cet état lorsque la reconstruction de la ville commença, et prit le nom de Dôme de Genbaku (Dôme de la bombe atomique).
En 1966, le conseil de la ville d'Hiroshima décida que le Dôme serait conservé pour toujours. Le parc mémorial de la Paix, dont le Dôme est le principal monument, a été aménagé entre 1950 et 1964. Le Musée du mémorial de la Paix a été inauguré en 1955. Depuis 1952, tous les 6 août, la cérémonie du mémorial de la Paix d'Hiroshima se déroule dans le parc.
Le Palais préfectoral de la promotion industrielle d'Hiroshima était un édifice en brique à trois niveaux doté d'une partie centrale à cinq niveaux surmontée par une coupole elliptique à armature d'acier, revêtue de cuivre. Il couvrait 1 023 m2 et sa hauteur était de 25 m. Les murs extérieurs étaient revêtus de pierre et d'une couche de ciment. La coupole était accessible par un escalier situé dans l'entrée centrale. Le principal édifice, qui se trouve à 150 m de l'épicentre de l'explosion, a été presque entièrement détruit et vidé : son toit et son sol se sont effondrés, ainsi que la plus grande partie des murs internes à partir du deuxième étage. Toutefois, le souffle de l'explosion étant venu presque exclusivement du dessus, les fondations de la partie centrale de l'édifice, sous la coupole, sont demeurées intactes. Des vestiges de la fontaine qui se trouvait dans le jardin de style occidental, du côté sud du palais, ont également survécu. Sous sa forme présente, l'édifice est exactement dans l'état où il se trouvait après l'explosion.
L'authenticité du Dôme de Genbaku ne fait aucun doute : les seules interventions effectuées depuis le 6 août 1945 ont été minimales, et ne visaient qu'à assurer la stabilité des ruines. Cette valorisation peut être rapprochée de celle opérée sur certains sites archéologiques.