当太平洋战争进入尾声时，美军陆海军军种之间的竞争也进入白热化。尼米兹指挥的中路部队已经攻入日本本土，麦克阿瑟指挥的部队依旧陷在菲律宾和新几内亚无法抽身。陆军不愿意看到这种局面，关于统一太平洋战场指挥部的老问题再度提上参谋长联席会议议程，而这一次麦克阿瑟得到了马歇尔的坚定支持。
4月3日，参谋长联席会议颁布了一个新方案：在进攻日本时，麦克阿瑟将指挥太平洋地区全部陆军和航空兵；尼米兹指挥太平洋所有海军。这个看似简单的方案实际上根本无法实施，反而把军种的分裂合法化。
4月13日，麦克阿瑟的参谋长萨瑟兰奉命飞抵关岛会晤尼米兹。萨瑟兰口口声声说是来落实参谋长联席会议的指示，要求尼米兹交出陆军部队的指挥权，其中还包括太平洋地区所有岛屿上的驻军。
尼米兹也毫不客气，他用不容置疑的口吻告诉萨瑟兰：“我现在不能答应把对于太平洋海区防务和作战计划不可或缺的陆军部队的指挥权交给他（麦克阿瑟）。”萨瑟兰没想到尼米兹的态度如此强硬，只得悻悻而归。
麦克阿瑟本人拒绝去关岛亲自跟尼米兹谈，实际上整个战争期间，他只在1944年7月到访过尼米兹的司令部，那一次还是总统罗斯福亲自出面协调两人之间的矛盾。麦克阿瑟不仅不愿意去关岛，还拒绝尼米兹派出代表来马尼拉。尼米兹虽然内心极不情愿，可为了推进战争进程，还是于5月15日飞赴马尼拉直接跟麦克阿瑟商谈。
而尼米兹一次次的退让，并没有得到陆军将领的尊重，反而认为他软弱可欺。
在两天的会晤中，尼米兹和麦克阿瑟达成了一些共识，也留存了一些争议。尼米兹直接否定了“任何陆军不得归海军将领指挥”的荒谬意见，麦克阿瑟表示同意。二人还商定不使用英军在两栖登陆时采用的“由陆、海军两名指挥官并行领导登陆”的方案，而是采用美军1942年11月火炬行动中采取的领导体制，即先由一名海军将领指挥登陆，待陆军指挥官在陆地建立指挥部后，接管后续作战指挥权。尼米兹还向麦克阿瑟承诺：海军会一如既往地为西南太平洋战区部队提供海上掩护。
在这项共识的基础上，代号“没落行动”的进攻日本本土的作战计划迅速制定完成。该计划分为两个阶段，即1945年11月在日本九州登陆的“奥林匹克行动”，以及次年3月进攻关东平原的“王冠行动”。与此同时，美军将继续对日本实施战略轰炸，逼迫其尽早投降。
1945年2月，一名年轻的海军中校阿什沃斯走进尼米兹的办公室，给他带来了欧内斯特·金写的一封绝密信。金在信中说美国正在研制原子弹，预计在当年8月1日在太平洋战场上使用。
阿什沃斯中校简要地介绍了一下原子弹的技术性问题，当尼米兹意识到一颗炸弹可以毁掉一座城市时，他不禁感叹：“我想我是生不逢时，出世太早了。”
尼米兹反对使用原子弹，认为它有违人道，也不是一个取得胜利的合法手段。他找来了情报负责人莱顿，想听听精通日本国情的人如何看。莱顿判断以日本人的心态，只有天皇要求停战才管用，前提还需要找到一个合理的理由。他说：“如果他让所有妇女剪掉头发，或者让所有人用手走路，他们都将照办不误。如果命令所有男人割去蛋蛋，99%的男人都会从命，但命令军队停战却是另外一回事。即使他下令，也不会产生决定性作用，除非他能用事实证明，不停战投降，日本就会毁灭。而原子弹就可以提供这样的事实来证明。”
1945年5月8日，德国宣布无条件投降。当人们为胜利欣喜若狂时，尼米兹则认为德国人的顽固抵抗让胜利来得太迟了。此时他确信盟军部队从欧洲调来之前，即使依靠封锁和轰炸就可以迫使日本投降。
6月底，尼米兹飞赴旧金山，与欧内斯特·金进行战争年代最后一次会晤。此时两位高级将领已经确信，“没落行动”计划将不会付诸实施。
7月，为了从多方面确保取得战争胜利，美国继任总统杜鲁门批准了“没落行动”计划，宣布将其提前至8月实施。7月25日，海军武器专家帕森斯飞赴关岛，给尼米兹带来了美军在新墨西哥州试爆第一颗原子弹的资料影片。尼米兹和斯普鲁恩斯等人看到了一个巨大火球在沙漠升空的情景。
此时他已经认同莱顿的看法——日本人的武士道精神是难以用常规手段摧毁的。而且作为一名统帅，他也不想牺牲更多的士兵。
7月底，“原子弹计划”的主要负责人托马斯·法雷尔准将抵达关岛。他同第20航空队司令李梅，以及新任美国战略空军司令斯帕茨开会，决定“在8月3日以后能见度允许的条件下，立即投掷第一颗特种炸弹”。
法雷尔还拜访了尼米兹，要求海军拟定“在原子弹轰炸飞行员被迫跳伞或飞机迫降时进行援救”的措施。他还特别要求将潜艇部署在飞行员所经航线的水域，附近基地的水上飞机也要随时做好准备。
尼米兹同意采取这些措施后，把法雷尔领到窗前，指着北面海平面的一个小黑点说：“那有个岛，叫罗塔岛。上面有三千名日军，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、新泻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”。
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。
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。
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省亲旅程，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。”
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，一些舆论开始刻意凸显原子弹的作用，甚至认为是原子弹结束了战争。所以美国不需要保留那么多军舰，未来战争只需要远程空军和原子弹就足够了。
美国战略空军司令斯帕茨也公开说：“为什么我们还要继续保留海军？我们保留海军的唯一理由也许是某些国家还保留着它，而苏联只有一支小海军，或者说简直没有。我们确实不需要把钱浪费在海军身上了。”
尼米兹是坚定的“海权论”者，他不反对裁军，但支持战后仍然保留一支强大舰队。他指出：“这种取消海军舰队的论调并不新鲜。在潜艇出现时，在鱼雷出现时，在飞机出现时，都曾经叫嚷过。结果这些认为海军末日已经来临的预言家们只是陡然喊哑了嗓子。正确的态度是海军建设要适应新式武器的发展，具有海军传统的聪明的美国人是绝不会听任海军衰亡的。”
尼米兹的观点并不能得到广泛的支持，甚至美国总统杜鲁门也不赞同他的看法。尼米兹忧心忡忡，但他坚持认为自己必须维护海军的利益，站出来为海军发声。
当然他也清楚自己需要一个合适的舞台。
当年尼米兹升任担任太平洋舰队司令有两个人的支持起到了决定性作用，一位是罗斯福，另一个是时任海军部长诺克斯。但时过境迁，他们都已经在任上离世。
罗斯福和海军颇有渊源，1913年他就被威尔逊总统任命为海军部副部长，并在7年的任期内经历了第一次世界大战。罗斯福重视海军，也喜欢行事风格与自己相似的尼米兹，所以在他担任总统期间，不仅大力提倡发展海军，还每每在关键时刻支持尼米兹。
与罗斯福不同，继任总统杜鲁门曾在一战期间担任炮兵连长，并不了解海军。1945年10月13日是美国海军节，杜鲁门在纽约中央公园发表演讲，他全篇都在大肆称赞陆军在欧洲战场取得的胜利，却不提海军在战争中发挥的作用，甚至有贬低海军的成分。
不仅是杜鲁门，接替诺克斯出任海军部长的布鲁斯·福雷斯特也是尼米兹出任海军作战部长的障碍。战前福雷斯特担任海军部副部长，兼管海军采购工作。在那个时候他就与担任海军航海局局长的尼米兹有嫌隙，尼米兹对福雷斯特将商界朋友安排进海军任职非常抵制。福雷斯特就任海军部长后，还曾经推动金出任太平洋舰队司令，想以此排挤掉尼米兹，还能将金赶出华盛顿，只是没能如愿。
战后尼米兹曾拜访过福雷斯特，商讨自己的未来工作。福雷斯特希望尼米兹留任太平洋舰队司令，尼米兹立即明白对方再次耍起了政治权柄。他直截了当地告诉福雷斯特，自己希望接替金出任海军作战部长。二人的会谈不欢而散。
二人的第二次会面是尼米兹省亲之旅结束后。这一次尼米兹感觉到福雷斯特的态度明显软化。原来福雷斯特陆续收到海军内部和国会海军委员会议员们施加的压力，意识到尼米兹背后竟有如此强大的后盾。不过福雷斯特仍旧劝阻尼米兹不要担任海军作战部长，理由则是这个职务要“承受太多的例行束缚”，他担心尼米兹无法应付。
见尼米兹不为所动，福雷斯特只好同意推荐他担任海军作战部长，但给尼米兹设定了三个条件，其一是尼米兹的参谋班子成员必须经他同意；其二是两年任期期满后不能续任；其三是自己将过问海军的人事管理工作。尼米兹虽然内心不快，但还是接受了这些条件。
改善尼米兹和杜鲁门关系的牵线人竟然是麦克阿瑟，只不过后者是“无心插柳柳成荫”。战时尼米兹就一直强调军种间的协作精神，也一直倡导在太平洋战场建立统一的指挥机构。麦克阿瑟在这件事情上表示反对，根本原因也不复杂，太平洋战场与北非、欧洲不同，所有作战行动都离不开海军，所以由海军将领领导统一的指挥机构合情合理，陆军只能担任配角。
战争结束后，麦克阿瑟转而赞成统一指挥的问题，但他要求以陆军为核心。尼米兹此时仍是太平洋舰队司令。如果罗斯福在世的话，尼米兹不必担心这样的纷争，现在在华盛顿掌权的人是杜鲁门。
幸运的是尼米兹在檀香山遇到了昔日的老部下德雷克，后者曾在战争期间负责战区公共关系事务，此时他以“盟军赔偿委员会”代表的身份，为杜鲁门信任的埃德温·波利工作。于是尼米兹让德雷克把波利请到夏威夷来。
波利是带着戒心来的，临行前只答应与尼米兹私下单独会面。来到珍珠港后，尼米兹亲自驾车把波利带到了一个海滩，两个人长时间密谈后成了朋友。波利返回华盛顿后，立即拨通了白宫的电话，认为海军作战部长的职务非尼米兹莫属。
杜鲁门对尼米兹缺乏了解，他从德雷斯特那里了解到“他是一个顽固不化的德国人”，所以一度将尼米兹移出了海军作战部长的候选之列。但除了波利之外，他也明显感觉到海军内部绝大多数高级将领都支持尼米兹。
任命掌管300多万海军部队主官绝非小事，杜鲁门获悉尼米兹即将返回华盛顿后，向尼米兹发出了邀请，希望他到访白宫，尼米兹欣然同意。1945年11月19日，二人举行了一次私人会面，会谈没有留下谈话记录。从杜鲁门写的回忆录中可以看出两个人单独会面的效果，他写道：“从一开始我就认为尼米兹将军作为一位战略家、领导者和一个普通人，都是一位不同凡响和出类拔萃的人物。我把他同乔治·马歇尔将军并列为军事天才和政治家。”
1945年11月20日，杜鲁门宣布尼米兹出任海军作战部长。同时他还宣布了一系列的任命：艾森豪威尔接替马歇尔出任陆军参谋长；约瑟夫·麦克纳尼接替艾森豪威尔任驻欧盟军总司令；斯普鲁恩斯出任太平洋舰队司令。
通过后续的接触，尼米兹让杜鲁门重新认识了海军，他们的私人关系也变得越来越亲密，甚至于两个人的夫人也成了好朋友。尼米兹邀请杜鲁门视察军舰，当他在航母上为总统介绍航母的用途后，杜鲁门明显减少了对陆军的偏爱，转而表现出对海军的尊重。
在尼米兹夫妇和杜鲁门夫妇聚会时，他们会一起玩“掷铁环”游戏。有一次在尼米兹家中，总统没有提前换上衣服，尼米兹就把他领到卧室里，找了一条自己的卡其布裤子，杜鲁门穿上后就下楼一起玩。
尼米兹和杜鲁门痴迷“掷铁环”游戏的消息不胫而走，甚至成为国际上出名的事情。有一天一位掷铁环世界冠军来到海军部大楼，希望能见一见尼米兹并跟将军合影留念。副官本想把他打发走，尼米兹则友好地接待了他。不仅如此尼米兹还接通了总统的电话，兴奋地告诉他自己办公室里有一位世界冠军。15分钟后，尼米兹带着那个人走进了杜鲁门的办公室。
尼米兹和杜鲁门迅速建立起来的亲密关系对他的工作大有益处，在海军事务上，杜鲁门渐渐地甩开德雷斯特，常常以官方和社会活动为由在白宫召见尼米兹，直接商讨工作。不仅如此，接替马歇尔出任陆军参谋长的艾森豪威尔正在推动统一美军指挥权的问题，海军的权益得到了应有的重视，那些试图削弱海军地位的声音也渐渐消失。
1947年，经过无数次会议和辩论后，国会批准成立国家军事部，统一领导陆海空三个军种。
尼米兹退休后，和夫人来到西海岸的加利福尼亚定居。他们在旧金山购买了一处房产安顿下来。美国规定“五星级上将永不退休”，所以海军第12军区在司令部为尼米兹保留了一间办公室，作为他会客和处理公务的场所。
1963年，尼米兹在办公室里摔了一跤，摔裂了膝盖，需要做手术。在恢复期他时常感觉右腿和腰部有剧痛，经过诊断他患上了脊骨关节炎。医生建议保守治疗，但尼米兹坚持要手术，结果第二次手术恢复期间他得了肺炎。不久又出现心绞痛症状。之后几年他大部分时间都在与病痛抗争。
1965年12月，尼米兹自知时日无多，提出回家疗养。1966年2月20日，尼米兹在妻子凯塞林的陪伴下安然离世，享年81岁。
