В липні 1944 року Петерсдорфф був заарештований за підозрою у причетності до Липневої змови. 15 вересня звільнений з вермахту, щоб постати перед Народною судовою палатою. 3 жовтня виключений з НСДАП. В грудні 1944 року Народна судова палата виправдала Петерсдорффа, однак він був ув'язнений в концтаборі Бухенвальд, згодом — в Дахау. 30 квітня 1945 року звільнений.