7月20日事件
その少し前の午後6時30分頃、ベルリンにいたヨーゼフ・ゲッベルス宣伝相は、反乱派の命により出動したレーマー少佐を宣伝省に呼んだ。彼はレーマーをヒトラーと直接電話で会話させ、味方に引き入れた。ヒトラーはその場でレーマーを大佐に昇進させ、反乱鎮圧とヒムラーが到着するまでの間、現場責任者に任命した。レーマーは配下の将校をベルリン市内の要所に配備させ、市内へ向かう各部隊に事情を説明し、国内予備軍司令部から発令されたヴァルキューレ発動に伴う命令に従わないよう伝えて回った。
このように、反乱派は自ら軍部隊をベルリン市内の現場で直接指揮せず、自分らに対しシンパシーを持たない将校(レーマー少佐)が指揮する一個大隊の兵力に市内の制圧を委ねる、という致命的ミスを犯し、放送局やゲシュタポ本部、宣伝省など重要拠点の確保に失敗。更にはその将校がヒトラー側に抱き込まれ、自衛のための部隊すら喪失。逆にその部隊によって掃討されることになる。
午後7時45分頃、反乱派は放送局の放送内容を否定し、発令された命令の実行を改めて指令した。さらに西部方面軍司令官クルーゲ元帥にはベックが直々に連絡し、反乱への参加を呼びかけたが、しかし、クルーゲは応諾しなかった。彼は自ら総統大本営のシュティーフ少将に連絡してヒトラー生存を確認。それ以後反乱派と連絡を絶った。
軍の部隊を召集し展開させるには一定の時間が必要で、発動が遅れればそれだけ、クーデターが不利になるのは確実だった。
午後3時50分頃、2人が到着する前に、アルブレヒト・メルツ・フォン・クイルンハイム大佐が、「ヴァルキューレ」発動を各軍管区にテレタイプで発令していた。命令にはヴィッツレーベン元帥が署名、総統の死亡と非常事態宣言、彼が国防軍総司令官になった旨伝えていた。 午後3時45分頃、ベルリンの飛行場に到着したシュタウフェンベルクは、オルブリヒトに爆発成功を連絡。オルブリヒトは国内予備軍司令官フリードリヒ・フロム上級大将にヒトラー死亡を伝え、「ヴァルキューレ」発動を求めた。しかし、フロムが総統大本営のカイテル元帥に連絡すると、彼はヒトラー生存を伝え、更にシュタウフェンベルクの居所を追及した。それに対しフロムは「シュタウフェンベルクはまだ帰ってきていない」と回答。カイテルとの連絡後、フロムはオルブリヒトに「ヴァルキューレ」発動の必要無し、と告げた。
午後10時過ぎになると、国内予備軍司令部の反乱派は完全に孤立。その頃から、同司令部にいたフランツ・ヘルバー中佐、ハイデ中佐ら、ヒトラー支持の将校十数人がこっそり武器を集め、オルブリヒト大将に公然と挑戦し始める。午後11過ぎには、反乱派たちと銃撃戦のすえに彼らを検挙し、フロムを解放させた。
一方、ヨードルは、当日ウィーンへ移動する予定のオットー・スコルツェニー親衛隊少佐を急遽ベルリンに呼び戻し、親衛隊の部隊を編成して国内予備軍司令部に向かわせた。
午後11時頃、フロムはその場で軍法会議を開いた。ベックは直ちに自決の許可を求め、フロムはそれを認めた。続いてフロムはオルブリヒト、クイルンハイム、シュタウフェンベルク及びヘフテンらに即時死刑を宣告した。フロムは親交の有ったヘプナーにも自決を勧めたがヘプナーは拒否し、裁判闘争を望んだために逮捕された。ベックは2度自決に失敗し、最後はフロムの命令で一兵士がベックに止めの銃弾を撃ち込んだ。
日付が替わった7月21日午前0時15分過ぎ、国内予備軍司令部の中庭でシュタウフェンベルクら4人は相次いで銃殺された。フロムは他の反乱参加者も処刑しようとしたが、スコルツェニー少佐の部隊が国内予備軍司令部に到着。処刑を中止させた。
21日午前0時過ぎ、ヒトラー総統の演説がラジオで放送された。ヒトラーが自ら爆破事件の経緯を説明したことで、彼の生存は明らかとなり、事件は完全に終息した。