尼米兹并没有享受太长时间的欢乐时光，实际上有两件极为棘手的问题正需要他去解决。战争让美国拥有了一支强大的海军，但战后国内要求裁减陆军和海军的呼声越来越强烈。美军在战场上使用原子弹后，一些舆论开
当杜鲁门发表胜利演说时，向外公布已经任命麦克阿瑟作为盟军最高司令，负责安排和主持日本投降事宜。后者随后宣布在9月2日举行投降仪式。
尼米兹对这种安排感到愤懑。太平洋战场的历次战斗都是海军肩负重任、出生入死，而到了胜利时刻，却让一名陆军将领担当主角，摘取胜利果实。这份任命会让人们误以为是陆军把日本人打败的。
尼米兹绝不是为自己争名夺利，而是为了整个海军的荣誉。他致电欧内斯特·金，表达了自己强烈的不满。后者明白总统的决定无法收回，但也立即向总统提出，如果由一名陆军将领主持投降仪式，那仪式就应该在一艘海军舰只上而不是在陆地上举行。接替诺克斯的海军部长福雷斯特尔也为海军争得了一份荣誉：如果麦克阿瑟代表盟军在投降书上签字，那尼米兹就将代表美国签字。
意外的荣誉送给了哈尔西，他的旗舰“密苏里”号战列舰将作为投降仪式的举办地。荣幸之至的哈尔西还向自己的母校海军军官学校博物馆发出特函，希望借用1853年美军首次进入东京湾时悬挂的国旗，作为当天的特殊符号。
1945年9月2日8时30分，麦克阿瑟登上“密苏里”号甲板，哈尔西站在他身旁。8时50分，尼米兹和中、苏、英、法等八国代表陆续走上甲板。8时55分，日方代表、外相重光葵拖着那条假腿，吃力地爬上了美军军舰，身后则是日军参谋总长梅津美治郎。
三千名日军，给我们制造了不少麻烦。他们有电台，了解我们的行动，并从那里发送情报。你们有没有可以轰炸罗塔岛的小炸弹？我认为在这个时候不值得去进行一次登陆进攻。但这个小岛的确给我们制造了很多麻烦。”
法雷尔没有读懂尼米兹的幽默感，只是如实地回答道：“将军，不行，我们的炸弹都是大的。”
7月30日，杜鲁门批准了法雷尔、斯帕茨和李梅提出的方案，允许8月3日以后，在气象条件允许的情况下，立即在日本广岛、小仓、新潟和长崎任选一个目标，投掷特种炸弹。
8月初，日本正在与苏联谈判的消息传来。与几个月前央求苏联出兵时不同，此时杜鲁门希望在苏联出兵前结束对日战争。8月6日，一架B-29轰炸机装载着第一颗原子弹从提尼安岛飞向日本。
9时20分，提尼安岛收到清晰明确的消息：“任务顺利完成！”。16个小时后，杜鲁门发表声明，敦促日本尽快接受波茨坦公告，以便日本人民免受灾难，否则将再次遭遇“来自空中的毁灭”。
9时整，麦克阿瑟发表了一篇和平演说。接着先由日方代表签字，随后是盟军代表签字。
仪式于9时25分结束，尼米兹回到“南达科他”号战列舰上，发表了一篇演讲：“长期而残酷的战斗终于结束了。在太平洋海面上、港口和岛屿基地所有舰艇上的人员，都为之欢欣鼓舞。今天，全世界一切爱好自由的人都沉浸在胜利之中，并为我们协同作战取得的成就骄傲。在这样的时刻，我们更应该歌颂那些为保卫国家献出生命的人们。我们对他们承担着一项庄严使命，即保证他们的牺牲将有助于人类创造一个更美好、更安定的世界。我们将着手致力于重建国家和恢复国力的伟大事业。我确信，我们将能运用技能、智慧和敏锐的思维解决问题，就如同我们为了赢得胜利所做过的那样。”
尼米兹当天就返回了关岛。几天后飞赴珍珠港，然后回到旧金山，结束了自己的战争生涯。
当尼米兹回到国内时，国内到处都洋溢着胜利的喜悦。作为太平洋战场胜利的符号，尼米兹也获得了一系列的荣誉。1945年10月5日，被美国人称为“尼米兹日”。这一天他赴参众两院发表演讲，随后接受了3英里长游行队伍的欢迎，总统杜鲁门则亲自向他授勋。
此后尼米兹夫妇开启了一段探亲旅程，他们回到了旧金山，回到了得克萨斯，回到了克维尔和他的出生地弗雷德里克斯堡。当年他的白胡子爷爷承诺会把尼米兹家的一个男孩奉献给大海，结果竟是走出了一位五星级海军上将。家乡人也都自豪地说：“老船长的孩子回到山区老家了。”
全世界都在拭目以待，可日本政府继续保持沉默，他们仍把希望寄托在与苏联单独媾和。8月8日，苏联外交委员莫洛托夫正式答复日方：8月9日对日宣战。
次日上午10时58分，美军在长崎投下第二颗原子弹。当天日本内阁召开最高战争指导会议。午夜时分，莱顿口中的那个“他”最终宣布投降。
8月11日，尼米兹就收到了金发来的电报，告知日本已经决定停止抵抗。此时莱顿就站在尼米兹的身边，他没有看到总司令官欢呼雀跃，而是静静地坐在椅子上，脸上有一丝满意的微笑。
8月15日，日本宣布无条件投降。
8月26日，海军第5舰队驶入东京湾。28日，陆军一支先头部队空降东京附近机场。30日，盟军在东京附近登陆。