Henning von Tresckow
Chiến dịch Valkyrie

Cuối cùng, nhóm âm mưu quyết định dựa vào Lực lượng Quân Dự bị ở Berlin và các vùng khác để tiến hành một cuộc đảo chính chống lại Đức Quốc xã. Olbricht đưa ra một chiến lược mới nhằm tổ chức một cuộc đảo chính chống lại Hitler. Lực lượng Quân Dự bị có một kế hoạch tác chiến gọi là Chiến dịch Walküre (Valkyrie), kế hoạch này sẽ được sử dụng trong trường hợp xảy ra sự rối loạn nội bộ do cuộc ném bom của quân Đồng minh vào các thành phố của Đức gây ra sự vi phạm luật pháp và trật tự, hoặc một cuộc nổi dậy của hàng triệu lao động nô lệ. từ các nước bị chiếm đóng hiện đang được sử dụng trong các nhà máy ở Đức. Olbricht cho rằng kế hoạch này có thể được sử dụng để huy động Quân Dự bị nắm quyền kiểm soát các thành phố của Đức, giải giáp lực lượng SS và bắt giữ giới lãnh đạo Đức Quốc xã sau khi Hitler bị ám sát.
Trong tháng 8 và tháng 9 năm 1943, Tresckow nghỉ ốm kéo dài ở Berlin để soạn thảo kế hoạch Valkyrie "sửa đổi" với những chi tiết rõ ràng và thời gian biểu chính xác. Các mệnh lệnh sửa đổi và các tuyên bố bổ sung nhằm đổ lỗi cho cuộc nổi dậy là do đảng Quốc xã đã được vợ của Tresckow và thư ký của ông soạn thảo. Những tài liệu năm 1943 này đã được Liên Xô thu hồi sau chiến tranh và cuối cùng được xuất bản vào năm 2007, cho thấy vai trò trung tâm của Tresckow trong âm mưu cũng như động cơ lý tưởng của nhóm kháng chiến lúc bấy giờ. Hiểu biết về Holocaust là động lực lớn khiến nhiều sĩ quan tham gia vào âm mưu.
Nhưng khi Tresckow bị điều trở lại Mặt trận phía Đông vào tháng 10 năm 1943, ông không còn ở vị trí tích cực để lên kế hoạch hoặc thực hiện cuộc đảo chính nữa. Ngay cả việc thăng chức Tham mưu trưởng Quân đoàn 2 một tháng sau đó cũng không khiến kế hoạch có tiến triển. Để tiếp cận Hitler, ông ta đề xuất với đồng đội cũ của mình là Tướng Rudolf Schmundt, phụ tá trưởng của Hitler, thành lập một bộ phận chiến tranh tâm lý và chính trị mới để đánh giá dữ liệu và báo cáo trực tiếp cho Quốc trưởng. Schmundt, người vẫn có thiện cảm với người bạn cũ nhưng nghi ngờ rằng Tresckow bất đồng với Quốc trưởng, đã lặng lẽ bỏ qua vấn đề. Tresckow cũng đã nộp đơn xin trở thành người đại diện của Tướng Adolf Heusinger trong Bộ Tư lệnh Quân đội (OKH) trong thời gian hai tháng nghỉ phép, điều này cũng sẽ cho phép ông ta được tham dự các cuộc họp của Hitler, nhưng Heusinger đã từ chối.
Đại tá Claus von Stauffenberg, người đã gặp Tresckow vào tháng 8 năm 1943 và cùng nhau sửa đổi Chiến dịch Valkyrie, đã nhận trách nhiệm lập kế hoạch và thực hiện vụ ám sát Hitler. Vào thời điểm Stauffenberg được bổ nhiệm làm Tham mưu trưởng Quân dự bị và sẵn sàng thực hiện vụ ám sát thì quân Đồng minh đã đổ bộ vào Normandy. Khi Stauffenberg gửi một tin nhắn tới Tresckow thông qua Lehndorff để hỏi liệu nỗ lực này có ích lợi gì không vì không thấy được mục đích thực tế nào, Tresckow đã thúc giục anh ta không chỉ thực hiện vụ ám sát mà còn tiếp tục cuộc đảo chính ở Berlin ngay cả khi vụ ám sát đã thất bại. Ông lập luận rằng người Đức phải có hành động phản đối Hitler công khai bất chấp hậu quả. Ông cũng nói với Philipp von Boeselager và Margarete von Oven rằng 16.000 người bị giết hàng ngày không phải do thương vong trong chiến tranh mà do bị Đức Quốc xã sát hại, và Hitler phải bị giết chỉ để chấm dứt nó. Vài ngày trước khi hành động, Tresckow tâm sự với một người bạn rằng "rất có thể mọi chuyện sẽ không ổn". Tuy nhiên, khi được hỏi liệu hành động này có cần thiết hay không, anh ấy trả lời: "Có"