В июле 1943 года он оказался в семье. Медленно, но верно к Клаусу возвращались жизненные силы. Он упрямо тренировался писать левой рукой и одеваться при помощи зубов, всегда отказываясь от услуг жены и детей. Старался больше ходить, совершая длительные прогулки. Война и злой рок Третьего рейха казались отсюда бесконечно далекими, но подполковник знал, что его ожидает впереди. Вскоре ему прислали из Берлина письмо, в котором было предложение новой должности в генеральном штабе. Глаз и рука были с протезами, поэтому внешне он не отличался от штабного офицера. Письмо ему прислал знакомый генерал-полковник Фридрих Ольбрихт, как оказалось, главный теоретик Сопротивления в Берлине. В мае 1942 года с санкции Гитлера была запланирована операция «Валькирия» по использованию армии для управления страной при чрезвычайных обстоятельствах. На этом документе были подписи многих генералов вермахта, в том числе и самого Ольбрихта, который ненавидел выскочку Гитлера и тайно боролся с ним. Мысль об устранении фюрера пришла к нему после гибели на Восточном фронте его 19-летнего сына. Он тогда заявил своим близким друзьям: «
Итак, с 1 июля по 21 июля 1944 года Клаус фон Штауффенберг находился на должности начальника штаба резервной армии при командующем этим объединением генерал-полковнике Фридрихе Фромме. На этой должности получил звание полковника.
Поэтому сама идея превратить «Валькирию» в «Операцию «Валькирия» как механизм государственного переворота принадлежала ему. Главными фигурантами, кроме Фридриха Ольбрихта, были полковник Хеннинг фон Тресков и его адъютант Фабиан фон Шлабрендорф. Теперь к ним присоединился и полковник Клаус фон Штауффенберг, превращение которого в сторонника Сопротивления происходило медленно. В нем долго жили офицерский долг и чувство преданности Германии. Но Гитлер своими антигосударственными действиями постепенно разрушал этот патриотический фундамент. Новые друзья постепенно, но ускоренно убеждали полковника в необходимости радикальных мер против врага нации, каким они считали наци № 1, практически приведшего к разгрому Германии. Они считали, что новую, достойную расу может создать только дух, а не питомник отвратительных и кровавых нацистских зверей.
10 сентября 1943 года немецкое радио транслировало речь Гитлера, который сожалел о том, что теперь Италия перешла в разряд врагов Третьего рейха:
«
Но он ошибался.
И вот лавина заговора сдвинулась с мертвой точки — ставка в устранении Гитлера заговорщиками была сделана на смелого фронтовика и грамотного штабного офицера полковника Штауффенберга. Он признавался соратникам, что переворот — это данная Богом задача, которой он готов посвятить себя целиком. По плану заговорщиков верховным главнокомандующим после устранения Гитлера должен стать его давний противник — 62-летний генерал-фельдмаршал Эрвин фон Вицлебен.
20 июля 1944 года около 7 часов Штауффенберг вместе со своим адъютантом обер-лейтенантом Вернером фон Хафтеном и генерал-майором Гельмутом Штиффом на курьерском самолете Ю-52 вылетели с аэродрома в Рангсдорфе в ставку Гитлера. Клаус захватил с собой два портфеля. В одном были документы для доклада о создании двух новых дивизий из резервистов, которые требовались на Восточном фронте, а в другом — два пакета взрывчатки и три химических детонатора…
Подробности осечки физического устранения Гитлера достаточно освещены в исторической литературе и прессе. Взрыв произошел в 12.42. Главное — Гитлер получил многочисленные осколочные ранения, ожоги ног и повреждение барабанных перепонок, был контужен с временной парализацией правой руки. У него были опалены волосы и разорваны в клочья брюки.
После взрыва любопытство погнало группу секретарш к бункеру фюрера. Среди них была и Траудль Юнге. Она вспоминала: