Hiroshima wuchs um eine Burg aus dem späten 16. Jahrhundert und wurde unter der Herrschaft der Familie Asano ausgebaut, die bis zur Meiji-Restauration hier regierte.
Der Ausbau des Hafens 1889 und der Anschluss an die 1894 fertiggestellte Sanyō-Eisenbahnlinie zwischen Kōbe und Shimonoseki führten zu einem weiteren Aufschwung der Stadt.
Während des Ersten Japanisch-Chinesischen Krieges (1894–1895) war Hiroshima kaiserliches Hauptquartier, in der Folgezeit wurde es zu einem militärischen Zentrum des Kaiserreichs Japan. Bis zum Zweiten Weltkrieg gewann die Stadt zunehmend an Bedeutung und wuchs zur siebtgrößten Stadt Japans.
Am 6. August 1945 explodierte die Atombombe Little Boy in knapp 600 Metern Höhe über der Metropole (siehe Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki), die bis dahin von Bombardierungen verschont geblieben war. Die Explosion tötete in Hiroshima vermutlich mehr als 70.000 Menschen sofort und zerstörte 80% der Stadt. Bis Ende 1945 wuchs die Zahl der Todesopfer auf etwa 140.000 an. Bis heute gibt es aufgrund der Spätfolgen der Verstrahlung Erkrankungen, wodurch sich im Laufe der Zeit die Zahl der Todesopfer offiziell auf über 245.000 erhöhte.
Nach dem Wiederaufbau ab 1949 entwickelte sich Hiroshima zu einem wichtigen Industriestandort und ist heute mit über 1,1 Millionen Einwohnern die zehntgrößte Stadt Japans.