Pada 20 Julai 1944, Warlimont telah tercedera dalam cubaan membunuh Hitler di dewan taklimat perang di Rastenburg. Beliau mengalami sakit gegaran kepala. Kemudian pada hari itu juga beliau menelefon Fil Marsyal Gunther von Kluge dan meyakinkannya bahawa Hitler masih hidup; ini mendorong von Kluge untuk tidak meneruskan rampasan kuasa anti-Hitler. Walaupun Warlimont cedera bersama Hitler, namun, beliau telah dilihat sebagai salah seorang yang mungkin terlibat dalam konspirasi anti-Hitler. Walaupun begitu, beliau lambat menerima Lencana Cedera 20 Julai khas, yang telah dianugerahkan hanya kepada mereka yang cedera atau terbunuh dalam letupan 20 Julai itu.