동북지역을 가로질러 흐르는 스미다 강은 화염 폭풍으로부터 안전할 것처럼 보였다. 그래서 양쪽 기슭에서 사람들 수만 명이 강의 얕은 물로 뛰어들었다.

그러나 네이팜은 강물 위에서도 꺼지지 않고 잘만 타올랐으며, 화재 선풍의 열기로 인해 강물도 끓어올랐다. 문자 그대로 사람들은 물 속에서 삶아져 죽었다. 강변에, 다리 위에 있던 사람들도 열기를 견디지 못하고 끓는 물에 뛰어들어 죽어갔다. 강에서 빠져나온 사람들도 불에 타 죽거나 증기에 질식사하곤 했고 겨우 살아남았어도 심각한 화상은 피할 수 없었다.

네이팜탄의 불길 확산을 위해 같이 투하된 2.5톤 규모의 기름 폭탄이 이 강렬한 불길을 지속시켰다. 드레스덴에서 소이탄에 희생된 사람들 상당수도 이런 죽음을 맞았다. 이건 뭐 도저히 살아남을 방법이 없었다. 불길이 얼마나 강력했는지, 화염 때문에 폭격을 하던 폭격기 동체가 달궈져서 작전 수행이 어려워졌을 정도였고, 조종석에서 사람의 시체 타는 냄새가 진동하여 승무원이 구역질하였다고 한다.

공습 직전 당시에 도쿄 인구는 600만 명이었는데, 공습 이후에는 피난민과 사상자 등으로 인구가 약 200만 명까지 급감했다. 폭격이 유발한 직접적인 피해는 히로시마·나가사키 원자폭탄 투하보다 더 많았다. 도쿄 대공습은 현대까지 일본에 트라우마를 안겨준 사건으로 알려져있다.