クラウス・フォン・シュタウフェンベルク
当日の気温が高かったため、地下室で行われる予定の作戦会議は地上の会議室で行われた。爆風が窓から逃げるため、爆弾による殺傷力は減じる環境であった。会議用兵舎に入る直前、シュタウフェンベルクはフライエントに「私の席をできる限り総統の近くにしてもらえないか」とささやいた。一行が入室するとすでにヒトラーがおり、地図机を囲んで作戦会議が始まっていた。ヒトラーの右横にいる参謀本部作戦課長アドルフ・ホイジンガー中将が東部戦線の状況の報告を行っているところだった。会議にはヒムラーもゲーリングも姿が見えなかった。だが今日は将軍たちの意向がどうあれ決行するつもりだった。フライエントはホイジンガーの後ろにいた将校に重度の傷痍軍人であるシュタウフェンベルクに席を替わってあげてほしいと求めた。これでヒトラーとシュタウフェンベルクの間はホイジンガーだけという位置関係になった。
シュタウフェンベルクは時限爆弾の入った書類鞄を地図机の右の支えの側板にもたれかけさせた。ヒトラーの方ヘ爆風が届くように支えからはみ出すように置いた(しかし近くにいたハインツ・ブラント大佐が邪魔に思い、書類鞄を奥へ押し込んでしまったためヒトラーと爆弾の間に支えが入り、ヒトラーは直撃から守られる形となった)。
この後すぐにシュタウフェンベルクはフライエントに外で話したいという合図をして二人で会議室の外へ出た。そしてフェルギーベルと電話を繋いでほしいと求めた。フライエントは会議棟の電話交換手につなぐよう命じて会議室へ戻っていった。シュタウフェンベルクは受話器を置くと会議棟から脱出した。
前線も知らず、良心のかけらもない党幹部のゴロツキが、この状況を利用して、激戦の最中にある前線部隊の背後に襲いかかり、私利私欲で政権を奪おうとしている。このような国家存亡の危機にあたり、政府は法と秩序を維持するために戒厳令を敷くとともに、国防軍の指揮権を小官にゆだねた」というエルヴィン・フォン・ヴィッツレーベン元帥名義のテレタイプも送られた。
シュタウフェンベルクたちも車でベンドラーブロックへ向かい、16時30分頃には到着した。シュタウフェンベルクはすぐにフロムの許へ行き、クーデターに加わるよう説得したが、フロムはなおもカイテルのヒトラー生存説を盾に、クーデターへの協力を頑強に拒否した。また独断で「ヴァルキューレ作戦」を発動された事に怒り、シュタウフェンベルクに自裁を命じた。自裁を拒否するとフロムは更に激怒し、彼に殴りかかろうとしたが、ヘフテンらがすぐにフロムに拳銃を突きつけて牽制した。シュタウフェンベルクはフロムを司令部内の一室に監禁するよう命じた。フロムは「この状況では、俺はお払い箱のようだな」と履き捨てるように口にしただけで大人しく監禁された。しかし内心では部下に屈辱的な扱いを受けたことに怒りを煮えたぎらせていた。クーデター・グループはヘプナー退役上級大将を新しい「国内予備軍司令官」に据えた。
一方クーデタ後に国家元首に就任する予定だったベック退役上級大将が17時にベンドラーブロックに現れた。
ベック退役上級大将、ヘプナー退役上級大将、オルブリヒト大将、クイルンハイム大佐、ヘフテン中尉、そしてシュタウフェンベルクがフロム上級大将の執務室へ集められた。23時頃からフロムは独断で即決の軍法会議を開廷した。すでに総統命令によりフロムは国内予備軍司令官の地位を解任されており、後任にはヒムラーが就任していたが、フロムやベンドラーブロック内の将校たちはまだその事を知らなかった。
フロムは勝ち誇ったように宣言した。「さて諸君。諸君が今日昼間に私にした仕打ちを、私がいまから諸君にお返ししよう」。シュタウフェンベルクは憤怒の目でフロムを睨みつけていたという。
フロムはまず「反逆罪で逮捕する。武装解除せよ」と高らかに宣言し、そして即決の軍法会議を開くと宣言した。これを聞いたベックは(自決のため)拳銃を保持する将校の権利を求めた。フロムはこれを認めた。ベックは目で同志たちに最後の別れを告げ、こめかみに銃を向けたが、手が震えて自決に二度失敗し、結局フロムの部下の手でとどめを刺された。
フロムは他の者たちに対しても「最期の望みはあるか?」と聞いた。ヘプナーはただちに「自分はこの件に何のかかわりもない。無実を証明したいので供述書を書きたい」と訴え出た。オルブリヒトも一筆したためることを希望した。
これに30分ほど時間を取った後、フロムは判決を下した。「総統の名において、小官は即決裁判を開廷し、判決を下す。メルツ・フォン・クイルンハイム参謀大佐、オルブリヒト大将、名前を口にするのも汚らわしい某大佐、フォン・ヘフテン中尉を死刑に処する」。
1939年9月1日から始まったポーランド侵攻に参加した。フシュタウフェンベルクの所属する第1軽師団は9日間で200キロ以上進撃し、ヴィスワ川に一番乗りして数千人を捕虜にした。10月12日に師団は平時の基地へ帰還し、第6装甲師団に再編成された。シュタウフェンベルクは困難な状況の中でも補給を確保した事や数千のポーランド人捕虜に対しても模範的なまでに給養を出した事に対して何度も表彰された。11月1日付けで参謀大尉(Hauptmann i.G)となり、正式に参謀本部に転任し、あらためて第6装甲師団の補給係将校となる。
1940年5月10日から開始された対仏戦にも参加。彼の所属する第6装甲師団は5月12日にベルギーの国境を越えた後、9日間で270キロ以上の進撃をしたが、その中でも彼は補給をしっかりと確保した。5月31日に一級鉄十字章を授与されるとともに陸軍総司令部(OKH)の参謀本部編成課2グループ(平時組織と命令系統)長に任じられた。
シュタウフェンベルクは、対仏戦についてイギリス軍にダンケルクの撤退を許してしまったことについてヒトラーへの批判を口にしているが、戦争は全体的には成功したため、ヒトラーを評価するようになった。特にヒトラーの側近くの参謀本部に行ってからは彼を称える事が多くなった。「ヒトラーには軍事的な勘がある。彼はすべてを大きな関連性でとらえ、ドイツの将来のために努力しているのだろう。