În urma atentatului eșuat de asasinare a lui Hitler din 20 iulie, liderul politic nazist Josef Bürckel, "Gauleiter-ul" unității administrativ-teritoriale Gau Westmark, unde se afla fortăreața Germersheim, a cerut și obținut acordul lui Heinrich Himmler pentru a-l executa pe Sponeck ca act de represalii, deși acesta din urmă nu avusese legături cu militarii germani din organizația de rezistență. Sponeck a primit ultima împărtășanie și i-a scris soției sale în ultima sa scrisoare: „Mor cu credință fermă în Mântuitorul meu”. A continuat să susțină până în ultima clipă că a procedat corect atunci când a ordonat retragerea trupelor germane din peninsula Kerci și, după cum a mărturisit preotul care l-a împărtășit, a mers curajos în fața plutonului de execuție și a cerut să nu fie legat la ochi. Ultimele sale cuvinte rostite în fața plutonului de execuție au fost: ​​„Timp de patruzeci de ani am slujit Germania, pe care am iubit-o cu toată inima mea, ca soldat și ca ofițer. Dacă trebuie să mă las să mor astăzi, mor cu speranța într-o Germanie mai bună!”. Sponeck a fost executat, la ordinul lui Himmler, pe 23 iulie 1944. Sponeck a fost înmormântat în Germersheim în urma unei ceremonii simple în care nu s-a permis rostirea niciunui discurs. După război, în 1952, rămășițele pământești ale lui Sponeck au fost transferate în Cimitirul militar din orașul Dahn aflat în Pădurea Palatinat.