Kanstein gehörte ab Herbst 1938 zum Umfeld des oppositionellen Zirkels um Franz Halder, Erwin von Witzleben, Wolf-Heinrich von Helldorff und Fritz-Dietlof Graf von der Schulenburg. Kanstein knüpfte für den ihm gut bekannten Georg Ferdinand Duckwitz 1942 den Kontakt zur deutschen Opposition über seinen Freund Schulenburg und betrieb die Ablösung des Reichsbevollmächtigten in Dänemark Cecil von Renthe-Fink, der schließlich durch Werner Best ersetzt wurde. Auch zu den Verschwörern des 20. Juli 1944 hatte Kanstein Kontakt, die ihm im Fall eines gelungenen Staatsstreiches die Leitung einer neuen Sicherheitspolizei übertragen wollten. Nach dem Scheitern des Attentats auf Hitler wurde Kanstein aufgrund seiner Bekanntschaft mit Schulenburg verhaftet und im Reichssicherheitshauptamt (RSHA) – auch von Ernst Kaltenbrunner persönlich – stundenlang zur Sache verhört. Als einziger der Beteiligung verdächtigten SS-Führer wurde Kanstein nicht hingerichtet. Da sich Wilhelm Stuckart erfolgreich für Kansteins Freilassung einsetzte, konnte er auf seinen Posten nach Italien zurückkehren.