Under de Vestallieredes invasion i Normandiet i 1944 var Blumentritt stabschef under von Rundstedt, der var øverstkommanderende over de tyske tropper i vest (OB-West). Han blev derefter impliceret i 20. juli-attentatet mod Adolf Hitler. Attentatet slog fejl, og en del tyske officeret blev fængslet og henrettet. Blumentritt blev fjernet fra sin stilling, men overlevede fordi Hitler ikke troede på, at han var skyldig, og rent faktisk blev han tildelt Ridderkorset for sin indsats. Kort tid senere vendte han tilbage til tjenesten som chef for 12. SS Korps.