7月20日密谋案

原本计划
“瓦尔基里”是一场军事计划，假设柏林出现工人暴动，军队出面稳定情势；而参与密谋者则设想通过此一计划掩护更进一步的军事部署。最初计划由施陶芬贝格往东普鲁士拉森堡的狼穴，在会议室内最接近希特勒的位置上安放定时炸弹，接着立即前往通报柏林命令部队接受指挥，并依据希特勒生前批准的影子政府名单而成立临时政府，领导战时德国；由贝克上将担任国家元首，格德勒担任总理，大部份参与者皆希望德国最终能恢复第一次世界大战前的帝制。

失误、巧合和炸弹
因为狼寨的高温和尚有建筑工程进行中，希特勒将会议地点由地下碉堡转至地面上的一栋木造建筑物内。施陶芬贝格虽然带了两枚炸弹，但由于紧张和时间准备不足，他只能够装设其中一枚，然后放置在私人公事包中。由于施陶芬贝格在战争中失去了一只手和一只眼睛，使他当日得以听觉受损为由靠近希特勒当时所站立的位置。
施陶芬贝格在当日下午12时37分把载有炸弹的公事包放在希特勒右方的橡木大桌桌脚内侧，然后借故在会议中途静静离开了会议室。当时希特勒伏在桌上看着东线对苏联作战的军事地图，并聆听军官叙述战争形势。下午12时42分，炸弹爆炸，橡木大桌被炸得粉碎，整栋建筑物崩塌。施陶芬贝格目睹爆炸，认为在场应当无人生还。于是按照计划与他的副官赫夫特中尉穿过一道又一道的保安封锁线而离开狼寨，然后飞往柏林会合其他在战争指挥部等候的同谋。
但是事实上在爆炸的不久前，一位上校为了看清楚地图而靠近桌子，却无意中为施陶芬贝格的公事包所绊住，于是他将公事包推往桌脚的外侧；厚实的桌脚为希特勒挡住了爆炸的冲击。此外，木造建筑的结构不如防弹建筑的厚实，所以炸弹在引爆后，威力外散，因此未如原定计划，在狼寨内分子撞击坚实的墙面后，再反弹冲击人体，亦减弱了爆炸的威力。然而，当场已有四人死亡，大部份的在场人士都受了伤。不过，希特勒保住了性命，仅受轻伤。
狼寨方面下达了击落施陶芬贝格坐机的命令，但中途被空军的政变参与者截住了。但是，维茨莱本元帅在抵达柏林陆军总司令部准备指挥部队时即被逮捕。由于当时消息不一，使欧布利特将军迟迟未展开“瓦尔基里”，延误了四小时，直至施陶芬贝格抵达柏林。
政变者并未能占领电台，使希特勒生还的消息得以传开。起初，柏林的后备军的确有执行施陶芬贝格的命令，但是指挥官被宣传部长和元首阻止了行动，政变遂失败。

事后
政变主谋：施陶芬贝格上校、欧布利特将军、基尔海姆上校及赫夫特中尉皆于当晚被捕，并旋即在战争指挥部的庭园内被枪毙。很多人（包括希特勒）都相信这次就地处决政变主谋，是有人暗中不使主谋者们有时间被逼供出更多的参与者。不过，希特勒事后以行动来回应这起政变，扩大事件而处决了五千名反对纳粹政权的人，有些人被酷刑煎熬至死。
在今天的德国，参与这起政变的人皆归于抵抗运动的一部分，被称以“抵抗战士”，有些德国城乡则以部份参与者的名字来为街道命名。