受降仪式在停泊于东京湾的密苏里号上持续了23分钟，并向全世界实况广播。《日本投降书》首先由日本外相重光葵代表日本天皇及日本政府签字（9:04 a.m.）[4]，接着由日本帝国陆军参谋长梅津美治郎将军代表日本帝国大本营签字（9:06 a.m.）[4][5]。
随后，盟军最高统帅道格拉斯·麦克阿瑟代表同盟国接受日本投降，并以盟军最高统帅之身份于日本投降书签字（9:08 a.m.）[6]
在麦克阿瑟签字之后，下列各同盟国代表亦依序签署了《日本投降书》[7]：
美国代表：尼米兹五星上将（9:12 a.m.）[4][8]
中国代表：徐永昌上将（9:13 a.m.）[4][9]
英国代表：弗雷泽元帅（9:14 a.m.）[4][10]
苏联代表：杰列维扬科中将（9:16 a.m.）[4][11][注 1]
澳大利亚代表：布莱梅上将（9:17 a.m.）[4][12]
加拿大自治领代表：科斯格雷夫上校（9:18 a.m.）[4][13]
法兰西共和国临时政府代表勒克莱尔上将（9:20 a.m.）[4][14]
荷兰代表：赫尔弗里希中将（9:21 a.m.）[4][15]
新西兰自治领代表：伊希特中将（9:22 a.m.）[4][16]
9月6日，美国的伯纳德·西伦上校携带《日本投降书》和《终战诏书》送至华盛顿，并在隔日举行的白宫仪式上交给了美国总统杜鲁门。这两份文件自此便在美国国家档案馆展示。
《日本投降书》的签字过程中发生了一桩小插曲，加拿大代表柯斯葛列夫上校签署日方存本时不小心把名字签到下一行的法国代表签名处，可能因过去他在第一次世界大战中一只眼睛失明导致，使后面的法国、荷兰代表只能跟着往下写，而最后一位签署者新西兰的代表则只能签在降书下方的空白处，同时由美国的理查德·萨瑟兰重新涂改代表栏并附上签名为记，因此日方存本的降书中原本应该由加拿大代表签字的地方是空白的。