9 июля Гитлер оставляет горный покой Берхтесгадена и окончательно обосновывается в болотистом «Вольфшанце», откуда уже, наверное, можно было расслышать гул далекой канонады. Разочарованные офицеры вермахта пытаются убрать «любителя-ефрейтора». Видя бесчеловечность гитлеровского режима, видя пропасть, в которую ведет противопоставивший себя всему миру режим, понимая, какая судьба ждет Германию в результате неминуемого поражения, группа офицеров и аристократов решилась пойти на устранение Гитлера. Исполнителем их планов вызвался стать граф Клаус Шенк фон Штауффенберг, полковник и единомышленник фон Трескова и фон Шлабрендорфа, с которыми он познакомился на Восточном фронте. В течение первой половины 1944 года Штауффенберг фактически возглавил заговор офицеров, обеспокоенных судьбой Германии, ныне ведущей борьбу, в которой она уже не могла победить. Полковник фон Штауффенберг, потерявший на войне правую руку> глаз и два пальца левой руки, был полон решимости спасти судьбу Германии. Основу заговора составила резервная армия, чей штаб находился в Берлине. Ее командующий генерал Фромм не был человеком цельного характера и колебался даже в наступивший решающий момент, но Штауффенберг, находясь в руководстве резервной армии, мог издавать распоряжения от имени ее руководства.
План «Валькирия» — физическое устранение Гитлера — Штауффенберг решил осуществить единолично; успех его акции должен был послужить сигналом к изменению политического режима и нахождению некой формы компромисса с военными противниками Германии. Дважды он откладывал свою акцию, так как хотел в результате одного взрыва уничтожить одновременно Гитлера, Гиммлера и Геринга. 20 июля 1944 года он пришел к выводу, что убийства Гитлера будет достаточно для успеха заговора. Особенностью того жаркого дня было то, что военное совещание проводилось не в подземном бетонном бункере «Вольфшанце», а в деревянном бараке на поверхности. Штауффенберг, представляя резервную армию, вошел в него 37 минут первого и активировал взрывное устройство, размещенное в его большом портфеле. Трех пальцев хватало для установки часового взрывателя, для начала работы взрывного механизма британского производства. Штауффенберг поставил свой портфель с взрывным устройством под массивный дубовый стол максимально близко к тому месту, где сидел Гитлер, а затем вышел, чтобы сделать телефонный звонок в Берлин. Вместе с другим участником заговора — генералом Фельгибелем (женатым на сестре Евы Браун) они видели пламя, взметнувшееся над деревянным бараком.
Уверенный в гибели Гитлера, Штауффенберг отправился звонить в Берлин, давая сигнал к началу операции «Валькирия». Его самолет «Хейнкель-111» приземлился в Рангсдорфе— час езды до центра Берлина — в 3 часа 42 минуты, и здесь полковник убедился, что три важнейших часа потеряны, операция «Валькирия» не начата. Автомобиль помчался к военному министерству на Бендлерштрассе, но уже стало ясно, что Гитлер жив. Пламя обожгло брюки Гитлера, но сам он буквально в экстатическом состоянии позвонил в Берлин, где верный Геббельс и войска СС окружили военное министерство на Бендлерштрассе — центр заговора.
Гауляйтер Берлина Геббельс узнал о покушении, находясь в министерстве пропаганды вместе с министром вооружений Шпеером и министром экономики Функом. Из окна он видел подразделение дивизии «Гроссдойчланд», окружающее здание его министерства. «На всякий случай» Геббельс положил в карман ампулы с цианистым калием и послал за командиром разворачивающегося батальона майором фон Ремером. Тому только что было сказано, что Гитлер убит и взбунтовавшиеся части пытаются организовать путч. Для его предотвращения Ремеру было приказано взять под контроль район Вильгельмштрассе. «Но Гитлер жив!» — вскричал Геббельс и убедил в этом по-немецки лояльного офицера, связавшись с Гитлером по прямому проводу. По телефону Гитлер произвел Ремера в полковники и приказал подавить бунт. Командующим резервной армией был тут же назначен Гиммлер, войска всего берлинского гарнизона отныне подчинялись только генералу Райнеке.
Заговорщикам к этому времени не удалось взять под свой контроль радиостанции, чем Геббельс не преминул воспользоваться. В половине седьмого вечера радиостанция «Дойчландзендер» объявила об имевшем место неудачном покушении на Гитлера. Генерал Бек тотчас совершил самоубийство, оппортунист Фромм взялся за наказание виновных. Вскоре после полуночи Штауффенберг, Ольбрихт и полковник Мерц фон Квернхайм были выведены во двор и при слабом электрическом свете поставлены к стенке. Штауффенберг умер со словами «Да здравствует Германия!». После этого надеющийся на свою ловкость Фромм отбил Гитлеру телеграмму о подавлении военного путча. В здании министерства пропаганды Гиммлер уже начал расследование.