Nach dem Attentat auf Hitler am 20. Juli 1944 wurden Barbara und Tilo von Wilmowsky von der Gestapo aufgrund von privaten und geschäftlichen Kontakten zu tatsächlichen oder vermeintlichen „Mitverschwörern“, wie Carl Goerdeler, Johannes Popitz, Ulrich von Hassell und Ewald Löser, getrennt voneinander verhaftet und angeklagt. Barbara kam ins Frauengefängnis Halle. Eine Hausangestellte hatte die Aussage gemacht, Barbara habe am 17. Juli, also wenige Tage vor dem Attentat, gesagt: „Wenn Hitler morgen stirbt, freut sich ganz Deutschland“. Diese Aussage wurde jedoch widerrufen. Offensichtlich war der Einfluss von Alfried Krupp von Bohlen und Halbach noch ausreichend, um in ihrem Fall die Nazi-Justiz zu stoppen. Sie wurde vor Weihnachten entlassen und in dem Prozess wegen Wehrkraftzersetzung im Januar 1945 freigesprochen. Auch ihrem Ehemann Tilo konnte keine direkte Beteiligung am Attentat nachgewiesen werden. Dennoch wurde er ins KZ Ravensbrück überstellt. Er überlebte den Todesmarsch von dort nach Schwerin.