Klausing begeleidde Stauffenberg bij twee pogingen om een bomaanslag te plegen op Hitler op 11 juli en op 15 juli 1944. Beide keren werd de aanslag afgeblazen omdat te weinig hoge leden van het naziregime aanwezig waren. Het plan was om naast Hitler Heinrich Himmler en bij voorkeur ook Hermann Göring te vermoorden. Op 20 juli 1944 was Klausing ziek. Daarom werd Stauffenberg door Werner von Haeften begeleid naar de Wolfsschanze waar Stauffenberg de bomaanslag pleegde. Wel was Klausing aanwezig op het hoofdkwartier van de samenzweerders in het Bendlerblock (het ministerie van Oorlog en hoofdkwartier van het Duitse leger) in Berlijn van waaruit de staatsgreep, die onderdeel was van het Complot van 20 juli 1944, werd gedirigeerd. Het was Klausing die de zogeheten 'Walküre-orders' doorgaf aan andere samenzweerders en de telefoons en telex bediende. Hitler overleefde echter de aanslag en de staatsgreep mislukte. Klausing wist aan arrestatie door de Gestapo te ontsnappen en vluchtte naar vrienden. Daar overwoog hij zijn mogelijkheden: zelfmoord, vluchten of zichzelf aangeven. Vluchten vond hij laf en zou zijn vrienden in gevaar kunnen brengen. Dat laatste gold ook voor zelfmoord. Hij besloot om zichzelf aan te geven en keerde om acht uur 's ochtends terug naar het Bendlerblock waar hij werd gearresteerd. Volgens getuigen deed hij dat kalm, zelfverzekerd, zonder angst en wist hij precies wat hij deed.