От 20 юли е косвено замесен в заговора срещу фюрера. Само косвено, тъй като отказва да вземе участие в така наречената „Операция Валкирия“, макар и да знае, че някои от неговите подчинени, най-вече Клаус фон Щауфенберг (началник на щаба) планират опит за покушение над Хитлер при посещението му във "Вълчата бърлога". Въпреки всичко това той не прави никакви опити да го възпрепятства. Дори след като опитът пропада, за да си препише заслугите по осуетяването му, разпорежда да бъдат екзекутирани онези конспиратори, които са му най-известни, а именно Щауфенберг, Мерц фон Квирнхайм, Фридрих Олбрихт, Вернер фон Хафтен. Също така Фром заповядва на един от подчинените си да застреля лидера на заговорниците, генерал Лудвиг Бек, с изстрел във врата, след неговия неудачен опит за самоубийство. Всичко това обаче не спасява Фром.