Stauffenberg er nu i en position, hvor han skal møde Hitler jævnligt og fremlægge projekter og resultater.
6. juli: Stauffenberg er på Berghof i Bayern og har en bombe med i sin taske, men da Himmler og Göring ikke er til stede, undlader han at bringe den til sprængning.
15. juli: Stauffenberg er i Ulveskansen i Østprøjsen, men heller ikke denne gang er omstændighederne gode. Under besøget i Ulveskansen bliver Valkyrieordren fejlagtigt udsendt, og det bliver bortforklaret med, at det er en øvelse. Det betyder, at man ikke igen kan tillade sig en sådan fejltagelse.
20. juli, Kl. 10.15: Stauffenberg lander på flyvepladsen ved Ulveskansen efter ca. 2 timers flyvning fra Berlin.
Han bliver kørt til møde med Keitel, de væbnede styrkers leder.
Kl. 11.30: Formødet inden mødet med Hitler begynder i Keitels hovedkvarter. Inden mødet beder Stauffenberg om at måtte skifte skjorte, og han går ind i et andet rum, hvor han armerer den ene af de to bomber, han har i sin taske. Keitel er utålmodig og skynder på ham. Der er ikke tid til at armere begge, hans adjudant tager den ene bombe i sin taske.
Der er nu lidt over ti minutter, til bomben eksploderer.
Kl. 12.32: Stauffenberg og Keitel går ind i bygningen, hvor konferencen med Hitler skal finde sted. Stauffenberg stiller sin taske under bordet og står ved siden af Hitler. Efter et par minutter undskylder han sig og forlader lokalet. Han går over i telefoncentralen, hvor han har en kontakt, der skal ringe til Berlin, så snart bomben eksploderer.
Kl. 12.45: bomben springer. Stauffenberg telefonerer til de sammensvorne i Berlin og meddeler, at Hitler er død.
Kl. 13.15: Stauffenberg er i sit fly på vej tilbage til Berlin.
Mellem kl. 14.45 og 13.15: Stauffenbergs fly lander i Berlin, men i den forkerte lufthavn, så det tager tid at få fat i en bil, og han er først tilbage i hjemmehærens hovedkvarter kl. 16.30.
Her hersker kaos. Kort efter Stauffenbergs meddelelse om, at Hitler er død, er der kommet meddelelse om, at det ikke er tilfældet.