Den 1. mars 1943 kunne han igjen tre inn i de aktive offiserenes rekker, da han ble utnevnt til generalinspektør for panserstyrkene. Attentatet mot Hitler den 20. juli 1944 førte til store omrokeringer i generalstaben, foruten mange arrestasjoner. Hitler ønsket en generalstabssjef han visste ville vise ham betingelsesløs lojalitet, og utnevnte Guderian til stillingen den 21. juli. Guderian begynte sin gjerning med å kreve avskjedigelsen av enhver offiser som ikke helhjertet støttet nasjonalsosialismens idealer, og forlangte at hans kolleger i generalstaben skulle komme med lojalitetserklæringer overfor Hitler. Guderian satt dessuten i hærens æresdomstol, sammen med blant andre Gerd von Rundstedt og Wilhelm Keitel, som avskjediget hundrevis av offiserer som var mistenkt for å ha vært delaktige i attentatet og kuppforsøket mot Hitler. Dermed kunne offiserene overlates til Roland Freislers "Volksgerichtshof", som deretter dømte de fleste av dem til døden.