Etter at Stauffenbergs plan slo feil og Hitler overlevde bomben i Wolfsschanze i Østpreussen den 20. juli 1944 – Josef Wirmer ville ha blitt justisminister dersom det hadde lykkes – ble Wirmer arrestert 4. august. Hans modige, selvbevisste og klartenkte fremtreden for fremgår av rettsdokumentene og en film som ble tatt i smug på Hitlers ordre. Han ble dødsdømt 8. september og henrettet ved hengning etter to timer i Plötzenseefengselet i Berlin.