背景
早在1938年，納粹德國的陸軍與軍事情報局（阿勃維爾）內部就出現了推翻希特勒納粹政權的計畫，這些組織的主要領導人包括：漢斯·歐斯特準將、路德維希·貝克大將和埃爾溫·馮·維茨萊本元帥。歐斯特是軍事情報局的副局長，貝克為前陸軍參謀長，維茨萊本則為前德國第1集團軍和前西線總司令。他們很快聯繫了數名同樣反納粹且較知名的民間人士，包括前萊比錫市長卡爾·格德勒與普法戰爭的戰爭英雄赫爾穆特·卡爾·貝恩哈特·馮·毛奇的侄孫—赫爾穆特·詹姆斯·馮·毛奇。
軍界密謀組織、民間人士、政治團體和抵抗組織於集合在克萊稍集團（在克萊稍（英語：Kreisau）的毛奇公館）以及其他秘密社團中會面討論反納粹政權的事宜。毛奇反對刺殺希特勒，覺得應將其逮捕並訴諸公審，他說道：“我們完全是外行，如果我們現在便發難，一定會搞砸這件事。”並表示殺害希特勒的行動非常虛偽，且“希特勒與國家社會主義已走向一條錯誤的道路，德國反抗組織應在可干涉範圍中加以阻止”。1938和1939年時，密謀份子曾擬出推翻希特勒、防止其進一步發動戰爭的計畫，但因為德國執行計畫之將領（主要是陸軍總司令瓦爾特·馮·布勞希奇和陸軍參謀長弗朗茲·哈爾德）欠缺果斷的判斷和西方列強對希特勒外交要求的軟弱屈服而暫停。戰爭爆發後，此計畫再度出台，然而卻因為陸軍高層的猶豫不決遲遲未進行，直到1940年5月，希特勒因對法戰爭的迅速勝利而獲得國內強大的支持，在違反大眾意願下，密謀計畫不得不再度流產。
1942年，一個由海寧·馮·崔斯考（英語：Henning von Tresckow）上校所領導的新密謀集團開始浮現，他是於巴巴羅薩行動中指揮中央集團軍群費多爾·馮·波克元帥的參謀人員。崔斯考有系統地招募反抗份子進入該集團軍群，形成軍中反抗份子集結的新據點，然而對於希特勒統治的抵抗也僅能作到少量的影響，因他戒備森嚴，難以靠近。
到了1942年，奧斯特和崔斯考成功建立了一個反抗集團網路。其中最重要的是他們招募到了柏林市本德勒館德軍司令的弗里德里希·奧爾布里希特將軍，該人掌控了一個聯繫後備軍單位的獨立系統，其令崔斯考的中央集團軍群反抗勢力擁有可遂行政變之工具。1942年年底時，崔斯考與奧爾布里希特擬定並執行一個刺殺行動，將於希特勒來到東線斯摩棱斯克中央集團軍群的指揮部時，將一顆炸彈放置到他的座機上，然而炸彈卻沒有引爆，在第二次嘗試於柏林向希特勒展示擄獲的蘇軍武器時同樣失敗。這些失敗令反抗集團士氣低迷。
1943年時崔斯考也未成功招募到高級將領：如埃里希·馮·曼施坦因與格特·馮·倫德施泰特兩位元帥來支持奪取政權之行動。尤其重要的是，崔斯考所處的中央集團軍群司令已換為君特·馮·克魯格，雖然多次成功說服他加入反抗行動，但經常在最後一分鐘才發現他的優柔寡斷，在兩方陣營曖昧不清的態度與行動。
策劃政變
施陶芬貝格加入密謀集團
1943年中旬，德國在戰爭的局勢已被決定性的扭轉。陸軍與民間密謀份子認為，只要希特勒被刺殺，就有與西方盟國談和的空間，並促使其阻止蘇聯入侵德國。在1943年8月，崔斯考首次會見了一位年輕的參謀軍官——克勞斯·馮·施陶芬貝格，該人曾在北非身受重傷，是一位政治保守的人物，也是熱心的德國民族主義份子和虔誠的天主教信徒。自1942年起，該人開始在德軍內拉攏人士，讓他們相信德國正被希特勒一步步推向災難之中，因此希氏必須被免職。曾有段時間因為他本身的宗教信仰而未使其實際參與刺殺的行動，然而在1942年史達林格勒戰役後，施陶芬貝格認定，若不刺殺希特勒將會是道德層面上更大的罪惡。他帶給了軍中抵抗運動新的氣氛，當崔斯考被分發至東線時，施陶芬貝格就負責規劃和執行對希特勒的刺殺行動。
新計畫
奧爾布里希特後來提出一個新的刺殺希特勒計畫，欲利用德國本土駐紮，用來鎮壓國內數百萬的被占領國勞工、奴隸或是盟軍空襲引發暴動的德國後備軍（德語：Ersatzheer）單位，動員計畫稱作“女武神行動（英語：Operation Valkyrie）”。1943年8、9月，崔斯考上校起草與修訂了女武神行動，其開頭文字即寫道：“元首阿道夫·希特勒已死，有一群陰險的密謀集團試圖為自己奪權，並意圖自後方攻擊本國前線士兵”，上頭詳細記述了要占領政府機關、希姆萊的東普魯士指揮部、電台和集中營等地。先前有人認為女武神行動之擬定出自施陶芬貝格之手，但根據自蘇聯回收、於2007年公布的檔案中指出，該計畫乃出自於1943年秋季的崔斯考以及其夫人愛莉卡（Erika）和女秘書瑪格莉特·馮·歐妢（Margarete von Oven），那兩位女性還戴上手套以防留下指紋，然而女武神行動必須依賴後備軍總司令弗里德里希·佛洛姆將軍才能執行，因此當計畫付諸執行時必須將他拉攏至反抗陣營中，或至少以某種方式令其保持中立。至於佛洛姆本人如同大部分高級將領，雖然知道反抗集團私下針對希特勒的密謀，但既予以不支持，也不將其通報給蓋世太保。
行動與失敗
在1943年至1944年初至少有4次由施陶芬貝格和崔斯考所策劃嘗試以靠近希特勒，用炸彈、手榴彈和手槍將其刺殺的陰謀，但皆未獲得成功：
1943年3月由魯道夫·克里斯多夫·馮·戈爾斯多夫男爵（Rudolf Christoph Freiherr von Gersdorff）執行
1943年11月下旬由艾克塞爾·男爵·馮·迪·布斯-史特萊特何斯特（英語：Axel Freiherr von dem Bussche-Streithorst）執行
1944年2月由埃瓦爾德-海因里希·馮·克萊斯特-舒曼森執行
1944年3月11日由艾貝哈德·馮·布里登布希男爵（Eberhard Freiherr von Breitenbuch）執行
但是刺殺任務變得越來越困難，由於戰爭情勢惡化，希特勒越來越少在公開場合露面，也很少訪問柏林。他大部分的時間都在東普魯士拉斯滕堡附近的“狼穴”指揮部，偶爾則到巴伐利亞貝希特斯加登附近的別墅休息。這兩個地方戒備都極為森嚴，極少有希特勒未見過或不信任的人士前來拜訪。蓋世太保與希姆萊也感覺出可能有要推翻或謀刺希特勒的陰謀正進行著，尤其懷疑參謀本部的人員。
孤注一擲
時至1944年夏季，蓋世太保已逐漸接近了密謀集團。對密謀份子來說德國能夠和談的機會已不多，戰場東線上德軍已全面撤退，西線盟軍也已登入，德國能用於談和周旋的條件正迅速收縮，因此認為接著的行動就是最後一次的機會，欲孤注一擲。在7月初開始的一連串重大密謀前，反抗集團說服了陸軍元帥埃爾溫·隆美爾加入了他們的行列，隆美爾是當時德國最具聲望的將軍之一，也是第一位支持他們行動的現役元帥（維茨萊本自1942年起就一直是退役狀態），但隆美爾並不支持對希特勒的暗殺行動，認為這將造就出因為“希特勒身亡，德國因而戰敗”這樣的情勢，並將希特勒變成一位烈士。隆美爾認為應將其逮捕訴諸公審，然而當施陶芬貝格傳送訊息給崔斯考詢問行刺是否有具政治目的時，後者回答：“行刺是必須的，不計一切代價。即使會失敗，我們也要在柏林有所行動。實際的行動目的不再重要，現在要緊的是讓世人與歷史看到德國有人反抗希特勒政權，沒有一事比這更重要。”至於希姆萊，他至少被證實於1943年8月有和密謀份子所接觸，普魯士州財政部長約翰內斯·波皮茲（Johannes Popitz）經由格德勒的網路與其接觸，並提議希姆萊在刺殺計畫成功後取代希特勒，與盟軍談判從而結束戰爭，但本次接觸無疾而終，而希姆萊也未將該人逮捕或追蹤其網路。可能是即使如希姆萊如此追隨希特勒，也了解到戰爭到了這個階段德國已無獲勝之希望，因而默認政變進行，行動成功後能以希特勒的繼承人身份讓戰爭結束。波皮茲並非唯一一個認為希姆萊是潛在的盟友的人，格德勒顯然也透過卡爾·朗貝恩（Carl Langbehn）與其接觸。卡納里斯的傳記作者海因茲·霍恩（Heinz Höhne）在其作品中記述卡納里斯與希姆萊共和合作，企圖令政變實現，但僅是猜測。另一方面，崔斯考和其他政變份子並不希望刺殺希特勒後換來一個同樣危險的黨衛隊頭目，在可能的情況下希望能將希姆萊與希特勒一併刺殺，施陶芬貝格於7月11日即嘗試這么作，但因為希姆萊不在場而作罷。
施陶芬貝格的嘗試
7月1至6日
1944年7月1日星期六，施陶芬貝格被任命為駐柏林市的佛洛姆後備軍參謀長，在這位置上他可參加東普魯士的狼穴與貝希特斯加登的會議，獲得了絕佳接近希特勒，並以炸彈或手槍將其刺殺的機會，而這也將是最後一次機會了。另一方面，這時反抗組織也拉攏到了幾位關鍵盟友，包括駐法德軍總司令卡爾-海因利希·馮·史圖爾普納格步兵上將，該人允諾一旦刺殺行動成功即會控制巴黎市，並與入侵的盟軍談和停戰。
7月7至14日
政變所需具備的條件業已齊全。1944年7月7日，史蒂夫將軍試圖在希特勒於薩爾茨堡附近的克萊施姆堡觀看新式制服時予以刺殺，但卻遲遲沒有機會下手。施陶芬貝格因此決定進行兩件事：由他親自前去行刺，以及在計畫成功後由他接下管理柏林政變的事務。7月11日，施陶芬貝格於公事包中放置炸彈前去參加希特勒會出席的會議，然而因為密謀集團決定若要使女武神行動有成功的機會的話，必須一併將希姆萊和赫爾曼·戈林炸死，但希姆萊並未參加會議，刺殺計畫便臨時喊停。事實上，希姆萊只有在極罕見的狀況下才會參與軍事會議。
7月15日：失敗的嘗試
7月15日，施陶芬貝格再度飛往狼穴嘗試，此時一併去除希姆萊的條件已經去除，計畫為將帶有定時炸彈的公事包放到會議桌下，再藉口離開會議室，一旦爆炸後即立刻飛回柏林，加入本德勒館其他密謀者的行列，發動女武神行動，以動員的後備軍將納粹官員逮捕並控制德國，貝克將任國家元首，格德勒為總理，維茨萊本則任三軍總帥；然而15日當天計畫又臨時取消，雖然戈林與希姆萊一同在場，但希特勒提早離開了會議室，施陶芬貝格因而趕緊將炸彈引信停止，最終沒被現場人員發現。
7月20日
啟動女武
到了7月18日，有傳言表示施陶芬貝格的目的已被蓋世太保所發現，隨時都可能被逮捕。這顯然是不正確的傳聞，但情勢顯出蓋世太保正逐漸接近政變核心，因此這極可能是最後一次的行動機會。7月20日上午10點，施陶芬貝格再次於公事包帶上了炸彈，飛往狼穴參加希特勒的軍事會議。約中午12點30分會議開始時，施陶芬貝格藉口進入凱特爾辦公室的洗手間，用準備好的鉗子剪斷原子筆型的雷管（啟動），再將其插入一塊1公斤的炸藥塊中，在整個放入由威塞爾·佛雷泰格·馮·羅因霍芬少將（Wessel Freiherr Freytag von Loringhoven）準備的牛皮紙袋中。該引信內有一個注有酸液的銅管，約過10分鐘將會侵蝕扣住撞針的金屬絲，引爆炸彈。施陶芬貝格進入會議室後，在不知密謀的恩斯特·約翰·馮·弗萊茵德少校（Ernst John von Freyend）幫助下，繞過了會議室內的20名人員和希特勒，將施陶芬貝格的公事包置於會議桌下。幾分鐘後，按照計畫地，施陶芬貝格藉口接電話離開了會議室。據推測，站在希特勒旁邊的海因茲·布蘭德上校（Heinz Brandt）將施陶芬貝格的公事包從桌子原位移到另一邊會議桌角後，從而讓炸彈在爆炸時威力減弱，令希特勒不被其殺害，而布蘭德後來被炸彈炸死，並炸斷了一條腿。12點40至50分期間，炸彈引爆，將會議室整個摧毀．三名軍官和一位速記員因此死亡，然而主要目標希特勒就和其他人一樣因為桌角之厚實而只受了輕傷：褲子被燒焦和耳膜被震破，如同會議室內另外24人。
離開狼穴，飛往柏林
施陶芬貝格看到混凝土建築爆炸、飛散的瓦礫與濃煙後認定任務已經完成，希特勒已經身亡。施陶芬貝格立即跳上準備好的車子快速離開狼穴，途中以各種方式通過了狼穴全部的三個檢查哨，並令其副官沃爾納·海夫騰（Werner von Haeften）將備用的第二枚炸彈塊扔進森林中。下午一點，施陶芬貝格搭上了由艾德華·華格納炮兵上將（Eduard Wagner）準備的Ju 52飛往柏林。
大約下午4點，施陶芬貝格抵達了柏林。而身在狼穴的密謀成員艾里希·菲爾基伯將軍（Erich Fellgiebel）則打了電話告知本德勒的密謀份子行刺失敗，希特勒還活著。因此，若後備軍知道希特勒活著的事實，啟動女武神行動的計畫即沒有成功的機會。不久當施陶芬貝格的飛機降落後，他打電話告知柏林的密謀份子希特勒已死、“我親眼看到他被抬出來”，情況更加地混亂。密謀份子不知道哪一方的訊息才是正確的，最終決定於4點由奧爾布里希特啟動女武神行動，但佛洛姆將軍對此猶豫不決，他打電話給狼穴的凱特爾，後者給予其保證希特勒仍舊活著，並問道施陶芬貝格的下落。這使得佛洛姆了解，政變正逐漸漫延到他的指揮部中，因此他回答該人應與希特勒在一塊兒。
同時，駐法國德軍總司令史圖爾普納格也設法解除了黨衛隊和蓋世太保的武裝，並俘虜了他們大部分的領導者。接著他前往西線總司令克魯格的指揮部，要求他與盟軍接觸，但被告知希特勒仍舊活著。約4點40分，施陶芬貝格和海夫騰抵達了本德勒，佛洛姆可能是為了保護自己而臨時轉變立場，試圖逮捕施陶芬貝格，但被其與奧爾布里希特以手槍制伏，並任命赫普納為新任後備軍總司令。這時的希姆萊已被命令負責處理這些狀況，他下令取消施陶芬貝格的女武神行動命令。在其他許多地方政變正逐漸進行著，該區的領導人皆認為希特勒已經死亡。市區指揮官、同時也是密謀份子的保羅·馮·海瑟將軍（Paul von Hase）命令大德意志警備營指揮官奧托·恩斯特·雷莫少校占領威廉大街，並前去逮捕宣傳部長約瑟夫·戈培爾。在維也納、布拉格和其他許多地方，後備軍部隊占領了納粹占領區政府，逮捕了多名黨衛隊軍官和地區長（Gauleiter）。
政變瓦解
大約晚上6點，柏林第3警備分隊指揮官約哈希姆·馮·克洛茲弗里希將軍（Joachim von Kortzfleisch）被傳喚到本格勒，但他拒絕服從奧爾布里希特的命令，不停地喊著：“元首還活著！”最後被密謀份子將其逮捕監禁。卡爾·馮·薛根男爵將軍（Karl Freiherr von Thüngen）也負責了職務，但他對政變行動的幫助卻不大。弗利茲·林德曼（Fritz Lindemann）將軍原計畫應要占領電台向德國國人宣布訊息，但卻沒有出現，且他有著唯一一份演講稿，貝克因此還要重做一份。
政變局勢決定性的轉變於晚上7點開始，希特勒在身心上已回復到可以打電話，他立刻與宣傳部的戈培爾通話。戈培爾安排了領軍包圍宣傳部的指揮官雷莫少校與希特勒通話，並向雷莫證實，元首仍舊活著。希特勒命令雷莫，立刻重新控制住柏林的局勢。雷莫下令部隊包圍和封鎖本德勒，但不要進入建築物中。晚上8點時，盛怒的維茨萊本抵達了本德勒館，向欲繼續進行政變的施陶芬貝格和眾人激烈地爭吵、責罵，並在不久後離開該地。而計畫奪取巴黎控制權的行動在西線總司令的克魯格確信希特勒仍活著後也終止。隨著雷莫重掌城市的控制權和希特勒存活的訊息被傳開來，柏林一些立場不堅定的人士紛紛倒戈。而後鎮壓政變的雷莫等人與密謀者於本德勒館內爆發了戰鬥，施陶芬貝格中了槍傷。
佛洛姆於晚上11點重新控制了局勢，並希望透過對鎮壓政變積極的行動來明確穩固自己的立場。貝克由於已明確了解局勢無望，便開槍自傷，但第一槍並未使其送命，後來被其他士兵所射殺。佛洛姆自己召開一個小型軍事法庭，宣判在場的奧爾布里希特、施陶芬貝格、海夫騰和奎漢死刑。7月21日凌晨12點10分，他們在外面的院子被處決，據推測，佛洛姆可能是想藉由滅口來掩飾自己知情不報的參與行為。其他人也陸續地被處決，但在由黨衛隊軍官奧托·斯科爾茲內領軍的部隊抵達後將處決停止。佛洛姆不久後前去找戈培爾討鎮壓政變的功勞，但很快就被逮捕。戈培爾冷冷地對佛洛姆說道：“你太急於殺人滅口了。”他立即被逮捕，後來於1945年3月被處決，罪名為未報告和防止政變發生。
所有在會議室內除了凱特爾之外的人皆因爆炸而傷及耳膜，而希特勒的腿被刺入約200枚的木頭碎片、頭髮遭燒焦，制服長褲亦破爛不堪 。薛爾福、普特卡默、博格曼、巴登夏特、布海爾、約德爾和胡辛格受傷，而魯道夫·施密特步兵上將、海因茲·布蘭登上校、君特·科爾登大將和布歇羅茲則因為傷重不治身亡。
早在1938年，納粹德國的陸軍與軍事情報局（阿勃維爾）內部就出現了推翻希特勒納粹政權的計畫，這些組織的主要領導人包括：漢斯·歐斯特準將、路德維希·貝克大將和埃爾溫·馮·維茨萊本元帥。歐斯特是軍事情報局的副局長，貝克為前陸軍參謀長，維茨萊本則為前德國第1集團軍和前西線總司令。他們很快聯繫了數名同樣反納粹且較知名的民間人士，包括前萊比錫市長卡爾·格德勒與普法戰爭的戰爭英雄赫爾穆特·卡爾·貝恩哈特·馮·毛奇的侄孫—赫爾穆特·詹姆斯·馮·毛奇。
軍界密謀組織、民間人士、政治團體和抵抗組織於集合在克萊稍集團（在克萊稍（英語：Kreisau）的毛奇公館）以及其他秘密社團中會面討論反納粹政權的事宜。毛奇反對刺殺希特勒，覺得應將其逮捕並訴諸公審，他說道：“我們完全是外行，如果我們現在便發難，一定會搞砸這件事。”並表示殺害希特勒的行動非常虛偽，且“希特勒與國家社會主義已走向一條錯誤的道路，德國反抗組織應在可干涉範圍中加以阻止” 。1938和1939年時，密謀份子曾擬出推翻希特勒、防止其進一步發動戰爭的計畫，但因為德國執行計畫之將領（主要是陸軍總司令瓦爾特·馮·布勞希奇和陸軍參謀長弗朗茲·哈爾德）欠缺果斷的判斷和西方列強對希特勒外交要求的軟弱屈服而暫停。戰爭爆發後，此計畫再度出台，然而卻因為陸軍高層的猶豫不決遲遲未進行，直到1940年5月，希特勒因對法戰爭的迅速勝利而獲得國內強大的支持，在違反大眾意願下，密謀計畫不得不再度流產。
1942年，一個由海寧·馮·崔斯考（英語：Henning von Tresckow）上校所領導的新密謀集團開始浮現，他是於巴巴羅薩行動中指揮中央集團軍群費多爾·馮·波克元帥的參謀人員。崔斯考有系統地招募反抗份子進入該集團軍群，形成軍中反抗份子集結的新據點，然而對於希特勒統治的抵抗也僅能作到少量的影響，因他戒備森嚴，難以靠近 。
到了1942年，奧斯特和崔斯考成功建立了一個反抗集團網路。其中最重要的是他們招募到了柏林市本德勒館德軍司令的弗里德里希·奧爾布里希特將軍，該人掌控了一個聯繫後備軍單位的獨立系統，其令崔斯考的中央集團軍群反抗勢力擁有可遂行政變之工具 。1942年年底時，崔斯考與奧爾布里希特擬定並執行一個刺殺行動，將於希特勒來到東線斯摩棱斯克中央集團軍群的指揮部時，將一顆炸彈放置到他的座機上，然而炸彈卻沒有引爆，在第二次嘗試於柏林向希特勒展示擄獲的蘇軍武器時同樣失敗。這些失敗令反抗集團士氣低迷。
1943年時崔斯考也未成功招募到高級將領：如埃里希·馮·曼施坦因與格特·馮·倫德施泰特兩位元帥來支持奪取政權之行動。尤其重要的是，崔斯考所處的中央集團軍群司令已換為君特·馮·克魯格，雖然多次成功說服他加入反抗行動，但經常在最後一分鐘才發現他的優柔寡斷 ，在兩方陣營曖昧不清的態度與行動。
早在1938年，納粹德國的陸軍與軍事情報局（阿勃維爾）內部就出現了推翻希特勒納粹政權的計畫，這些組織的主要領導人包括：漢斯·歐斯特準將、路德維希·貝克大將和埃爾溫·馮·維茨萊本元帥。歐斯特是軍事情報局的副局長，貝克為前陸軍參謀長，維茨萊本則為前德國第1集團軍和前西線總司令。他們很快聯繫了數名同樣反納粹且較知名的民間人士，包括前萊比錫市長卡爾·格德勒與普法戰爭的戰爭英雄赫爾穆特·卡爾·貝恩哈特·馮·毛奇的侄孫—赫爾穆特·詹姆斯·馮·毛奇。
軍界密謀組織、民間人士、政治團體和抵抗組織於集合在克萊稍集團（在克萊稍（英語：Kreisau）的毛奇公館）以及其他秘密社團中會面討論反納粹政權的事宜。毛奇反對刺殺希特勒，覺得應將其逮捕並訴諸公審，他說道：“我們完全是外行，如果我們現在便發難，一定會搞砸這件事。”並表示殺害希特勒的行動非常虛偽，且“希特勒與國家社會主義已走向一條錯誤的道路，德國反抗組織應在可干涉範圍中加以阻止” 。1938和1939年時，密謀份子曾擬出推翻希特勒、防止其進一步發動戰爭的計畫，但因為德國執行計畫之將領（主要是陸軍總司令瓦爾特·馮·布勞希奇和陸軍參謀長弗朗茲·哈爾德）欠缺果斷的判斷和西方列強對希特勒外交要求的軟弱屈服而暫停。戰爭爆發後，此計畫再度出台，然而卻因為陸軍高層的猶豫不決遲遲未進行，直到1940年5月，希特勒因對法戰爭的迅速勝利而獲得國內強大的支持，在違反大眾意願下，密謀計畫不得不再度流產。
1942年，一個由海寧·馮·崔斯考（英語：Henning von Tresckow）上校所領導的新密謀集團開始浮現，他是於巴巴羅薩行動中指揮中央集團軍群費多爾·馮·波克元帥的參謀人員。崔斯考有系統地招募反抗份子進入該集團軍群，形成軍中反抗份子集結的新據點，然而對於希特勒統治的抵抗也僅能作到少量的影響，因他戒備森嚴，難以靠近 。
到了1942年，奧斯特和崔斯考成功建立了一個反抗集團網路。其中最重要的是他們招募到了柏林市本德勒館德軍司令的弗里德里希·奧爾布里希特將軍，該人掌控了一個聯繫後備軍單位的獨立系統，其令崔斯考的中央集團軍群反抗勢力擁有可遂行政變之工具 。1942年年底時，崔斯考與奧爾布里希特擬定並執行一個刺殺行動，將於希特勒來到東線斯摩棱斯克中央集團軍群的指揮部時，將一顆炸彈放置到他的座機上，然而炸彈卻沒有引爆，在第二次嘗試於柏林向希特勒展示擄獲的蘇軍武器時同樣失敗。這些失敗令反抗集團士氣低迷。
1943年時崔斯考也未成功招募到高級將領：如埃里希·馮·曼施坦因與格特·馮·倫德施泰特兩位元帥來支持奪取政權之行動。尤其重要的是，崔斯考所處的中央集團軍群司令已換為君特·馮·克魯格，雖然多次成功說服他加入反抗行動，但經常在最後一分鐘才發現他的優柔寡斷 ，在兩方陣營曖昧不清的態度與行動。
早在1938年，納粹德國的陸軍與軍事情報局（阿勃維爾）內部就出現了推翻希特勒納粹政權的計畫，這些組織的主要領導人包括：漢斯·歐斯特準將、路德維希·貝克大將和埃爾溫·馮·維茨萊本元帥。歐斯特是軍事情報局的副局長，貝克為前陸軍參謀長，維茨萊本則為前德國第1集團軍和前西線總司令。他們很快聯繫了數名同樣反納粹且較知名的民間人士，包括前萊比錫市長卡爾·格德勒與普法戰爭的戰爭英雄赫爾穆特·卡爾·貝恩哈特·馮·毛奇的侄孫—赫爾穆特·詹姆斯·馮·毛奇。
軍界密謀組織、民間人士、政治團體和抵抗組織於集合在克萊稍集團（在克萊稍（英語：Kreisau）的毛奇公館）以及其他秘密社團中會面討論反納粹政權的事宜。毛奇反對刺殺希特勒，覺得應將其逮捕並訴諸公審，他說道：“我們完全是外行，如果我們現在便發難，一定會搞砸這件事。”並表示殺害希特勒的行動非常虛偽，且“希特勒與國家社會主義已走向一條錯誤的道路，德國反抗組織應在可干涉範圍中加以阻止” 。1938和1939年時，密謀份子曾擬出推翻希特勒、防止其進一步發動戰爭的計畫，但因為德國執行計畫之將領（主要是陸軍總司令瓦爾特·馮·布勞希奇和陸軍參謀長弗朗茲·哈爾德）欠缺果斷的判斷和西方列強對希特勒外交要求的軟弱屈服而暫停。戰爭爆發後，此計畫再度出台，然而卻因為陸軍高層的猶豫不決遲遲未進行，直到1940年5月，希特勒因對法戰爭的迅速勝利而獲得國內強大的支持，在違反大眾意願下，密謀計畫不得不再度流產。
1942年，一個由海寧·馮·崔斯考（英語：Henning von Tresckow）上校所領導的新密謀集團開始浮現，他是於巴巴羅薩行動中指揮中央集團軍群費多爾·馮·波克元帥的參謀人員。崔斯考有系統地招募反抗份子進入該集團軍群，形成軍中反抗份子集結的新據點，然而對於希特勒統治的抵抗也僅能作到少量的影響，因他戒備森嚴，難以靠近 。
到了1942年，奧斯特和崔斯考成功建立了一個反抗集團網路。其中最重要的是他們招募到了柏林市本德勒館德軍司令的弗里德里希·奧爾布里希特將軍，該人掌控了一個聯繫後備軍單位的獨立系統，其令崔斯考的中央集團軍群反抗勢力擁有可遂行政變之工具 。1942年年底時，崔斯考與奧爾布里希特擬定並執行一個刺殺行動，將於希特勒來到東線斯摩棱斯克中央集團軍群的指揮部時，將一顆炸彈放置到他的座機上，然而炸彈卻沒有引爆，在第二次嘗試於柏林向希特勒展示擄獲的蘇軍武器時同樣失敗。這些失敗令反抗集團士氣低迷。
1943年時崔斯考也未成功招募到高級將領：如埃里希·馮·曼施坦因與格特·馮·倫德施泰特兩位元帥來支持奪取政權之行動。尤其重要的是，崔斯考所處的中央集團軍群司令已換為君特·馮·克魯格，雖然多次成功說服他加入反抗行動，但經常在最後一分鐘才發現他的優柔寡斷 ，在兩方陣營曖昧不清的態度與行動。
會議參加人士
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所有在會議室內除了凱特爾之外的人皆因爆炸而傷及耳膜，而希特勒的腿被刺入約200枚的木頭碎片、頭髮遭燒焦，制服長褲亦破爛不堪 。薛爾福、普特卡默、博格曼、巴登夏特、布海爾、約德爾和胡辛格受傷，而魯道夫·施密特步兵上將、海因茲·布蘭登上校、君特·科爾登大將和布歇羅茲則因為傷重不治身亡。
結果
接著的數星期，蓋世太保在希特勒憤怒的指令下竭力逮捕任何和政變有關係之人士，其中一些被捕者在辦公室與家中的信件和資料被繳獲，並找到自1938年起參與政變之人士資料，因而逮捕了更多人；前陸軍參謀長的哈爾德也因此被關入集中營，一直到戰爭結束才被盟軍放出。而希姆萊也執行他的“親屬連帶責任”，將密謀者之親屬逮捕。逮捕總人數數據有所爭議，約在5,000至7,000上下，其中有200至4,980人被處決 。其中並非所有人都有參與政變，而是蓋世太保藉此機會將所有疑似同情政變者全數逮捕，其中有一家庭因窩藏了其中一位密謀者而全部被處死。就連英國也廣播了蓋世太保激進的逮捕行徑。極少數人被捕時還試著逃跑或否認罪行，被送到了審判程式極為輕率的人民法院機關，它儼如一個袋鼠法庭；法官、同時也是激進的納粹黨員羅蘭德·弗萊斯勒為宣傳目的而在庭上大聲咒罵和污辱被告。第一次開庭時間為1944年8月7日與8日，希特勒下令將被判有罪者“像生肉那樣吊起來”。
許多人為免被處決和逃避痛苦的審訊而自殺，例如克魯格（因自認可能被控知情不報而服毒自盡）、史圖爾普納格（試圖開槍自殺，但只打瞎了眼睛，之後在蓋世太保殘酷的折磨後才被處以絞刑而死）。史圖爾普納被痛苦折磨時脫口說出了隆美爾的名字，他的副官凱薩·馮·霍法克爾（英語：Caesar von Hofacker）也在蓋世太保刑求之下提到隆美爾是其中一名密謀者。隆美爾在這場政變的參與程度一直充滿著爭議，但許多歷史學家認為即使他知道也未有直接參與其行動，然而希特勒了解，若深受德國國人愛戴的將軍亦為叛國者將會大大折損士兵之士氣，因此他決定給隆美爾選擇自殺或是被送上審判；若其選擇後者，在被判為有罪時將會連其幕僚和家人一併處死。隆美爾認為在被審判前他就會被抓獲或是殺害，因此他於1944年10月14日選擇服毒自殺身亡，出於他的軍事榮譽影響力，隆美爾死亡的真相一直沒有對外公開，直到戰爭結束。
崔斯考則是在政變失敗後隔天即駕車前往德俄前線無人地帶，以手榴彈自殺身亡，並以槍向車輛射擊以製造蘇軍襲擊的假象。自殺前，他告訴他的副官法賓安·馮·什拉布倫多夫（英語：Fabian von Schlabrendorff）中尉：“全世界當下會中傷我們，但我仍然相信我們做的是對的，希特勒不僅是德國，也是全世界的敵人。在僅有幾小時的時間裡，我相信已在上帝告知我何事該做前證明了自己反對希特勒的奮鬥，神曾許諾亞伯拉罕，若他能在罪惡之城索多瑪中找出十位正直之人，他將不會毀滅城市。因此我希望上帝同樣也不會毀滅德國。我們之中沒有人為自己的死亡所哀痛，同意加入我們的人都穿上了涅索斯的長袍，當一個人持有道德操守時，就應準備犧牲生命來捍衛自己的信念。”
佛洛姆試圖透過在政變當晚處決施陶芬貝格的行為來保護自己，但這隻顯示出他先前的毫無作為以及對政變知情不報，7月21日當天即被逮捕，並被人民法庭宣判有罪，儘管他有參與政變的行徑，但對他的正式判決為未盡其職。佛洛姆於哈弗爾河畔布蘭登堡被處決，由希特勒親自下令，由原本的絞刑換成了“更有尊嚴的”行刑隊槍決。著名數學家馬克斯·普朗克之子艾爾溫·普朗克也因為參與政變而遭處決。恩斯特·卡爾滕布倫納向希特勒報告，羅馬教宗庇護十二世亦有參與政變的行動。另外有證據表明，720密謀案主謀者威塞爾·馮·弗雷泰格-羅林霍芬（英語：Wessel von Freytag-Loringhoven）和威廉·卡納里斯在收到義大利反間諜人員凱薩·亞梅（義大利語：Cesare Amè）傳來的訊息後，企圖阻止1943年希特勒下令綁架、謀殺庇護十二世的行動。
而身為黨衛隊、曾指揮過別動隊的亞瑟·內貝亦因為他的反納粹態度而被牽扯至政變中。內貝自己就曾在調查萊因哈特·海德里希的刺殺案時就曾表示過，比起找出犯罪真相，蓋世太保更熱衷於復仇。另一位被逮捕的黨衛隊成員為沃爾夫-海因里希·馮·海爾多夫（英語：Wolf-Heinrich Graf von Helldorf）伯爵，他是秩序警察長，並在戰爭爆發前就與反抗勢力成員接觸。他與內貝密切地合作，並應指示警察不要干涉軍隊逮捕政府成員的行動，然而他在7月20日中沒有什麼作為，後來他被逮捕並判為叛國罪而處死。在1945年2月3日弗萊斯勒因美軍空襲而喪命後，德國便無對此事件進行過一個正式的審判，但到了4月卡納里斯的日記被發現後又逮捕了更多人，一直到戰爭結束前幾天持續進行著處決工作。審判與處決的情況被拍成了影片供希特勒與其隨從觀賞，後來戈培爾將其製作成為時30分鐘的電影，並送到利希特費爾德（英語：Lichterfelde）軍校供學員觀賞，但觀眾應是經過挑選的 。
希特勒對他的存活視為“神聖歷史的一刻”，並指示製作特別的勳章以茲紀念。這個勳章就是後來的“1944年7月20日紀念款重傷勳章”，希特勒將其授予當時與他在會議室內的成員，該勳章分作金、銀和黑色三種，全數共100枚，其中有47枚被頒授出去，並都各附一個由希特勒親自簽署、極為華麗的獎勵檔案，現在它們成了第三帝國里最為稀有的飾品。
在鎮壓政變中立功的雷莫少校當晚即被晉升為上校，並在戰爭結束前被晉升為少將。戰後他與人創建了一個極為突出的新納粹政黨——社會主義帝國黨，併到他於1997年去世前一直否認猶太人大屠殺一事。提供暗殺用炸彈的菲力普·馮·波塞拉格（英語：Philipp von Boeselager）軍官僥倖逃過了追查和從戰爭中倖存，他於2008年5月1日以90歲高齡逝世，為世上倒數第二位曾參與政變者之逝世。在政變之後，德國全體軍官被迫於1944年7月24日再進行一次對希特勒效忠的宣誓，並將傳統的軍禮完全以納粹禮所取代。
新政府成員
原本政變份子計畫在希特勒被刺殺後組成新政府來向盟軍談和，但因為其行動的失敗，大部分成員被處決，以下為1944年7月時預計的內閣名單 ：
聯邦大總統（國家元首）：路德維希·貝克
總理：卡爾·格德勒（隸屬德國國家人民黨）
副總理：威廉·雷歇納爾（Wilhelm Leuschner，隸屬德國社會民主黨）
國會議長：保羅·羅貝（Paul Löbe，隸屬德國社會民主黨）
最高軍事法庭庭長：漢斯·歐斯特
戰爭部長：弗里德里希·奧爾布里希特
內政部長：朱力斯·雷貝爾（Julius Leber，隸屬德國社會民主黨）或尤根·玻茲（Eugen Bolz，隸屬德國中央黨）
外交部長：沃爾納·馮·薛倫堡（Werner von Schulenburg）或烏里希·馮·海塞爾（Ulrich von Hassell）
財政部長：埃瓦爾德·羅伊瑟（Ewald Loeser）
重建部長（或內閣委員）：漢斯·柯赫（Hans Koch，隸屬認信教會）
中央銀行總裁（或經濟部長）：卡爾·布雷辛（Karl Blessing）
經濟部長：保羅·雷傑內-強恩（Paul Lejeune-Jung，隸屬德國國家人民黨）
農業部長：安迪斯·荷梅斯（Andreas Hermes，隸屬德國中央黨）
法務部長：約瑟夫·維梅爾（Josef Wirmer，隸屬德國中央黨）
警察總長：海寧·馮·崔斯考
另外，阿爾貝特·施佩爾被密謀份子預定作為一位潛在的軍備部長人選，在一份推測政府內閣人選名單上所寫的問號旁邊有施佩爾的名字，但他們同時也指出，在希特勒死前不要接近該人。不單是因為施佩爾是與希特勒私人關係上最為親近的朋友一個原因，也能避免該人被黨衛隊所逮捕 。還有一點值得注意的是，該內閣成員有著德國的數個政黨，但除了納粹黨員外，共產黨成員一名也沒有。
