Asimismo, a través de sus contactos en el extranjero y conexiones con los círculos influyentes de la Resistencia complotó en la preparación del asesinato fallido del 20 de julio de 1944. Tras su nueva detención, Bernstorff estuvo en la sede de la Gestapo y desde febrero de 1944 en el campo de concentración Ravensbrück. En diciembre de 1944 la Gestapo lo interrogó y torturó a diario.