Ved attentatet mod Hitler den 20. juli 1944 var Günsche til stede og blev lettere såret. Fra midten af januar 1945 ledsagede han Hitler i Førerbunkeren i Berlin og var også med under Hitlers sidste besøg ved fronten ved Oder tidligt i marts 1945. Ved Hitlers og Eva Brauns selvmord stod Günsche vagt uden for rummet, hvor selvmordet fandt sted. Martin Bormann, Hitlers kammertjener Heinz Linge, Otto Günsche og nogle livvagter bragte ligene ud i rigskancelliets have, hvor de brændte dem.