Пре Операције Валкира 1944. године, официри су провели две године планирајући последњи покушај убиства Адолфа Хитлера. Неколико чланова немачке владе веровало је да Хитлер уништава Немачку и схватили су да им је једина нада да их савезничке силе не збришу била да га уклоне са власти. До 1944. већ је било неколико неуспешних покушаја убиства Хитлера. Овај покушај би захтевао потпуно нови план, јер како је рат трајао Хитлер готово никада није посетио Немачку, а његов безбедносни тим је био у стању приправности због других неуспешних напора.

Главни завереници завере били су Клаус фон Штауфенберг , Вилхелм Канарис, Карл Герделер, Јулијус Лебер, Улрих Хасел, Ханс Остер, Петер фон Вартенбург, Хенинг фон Тресков, Фридрих Олбрихт, Вернер фон Хафтен, Фабијан Шлабрендорф, Лудвиг Бек и Ервин фон Вицлбен; сви су били или чланови војне или бирократске власти. Њихов план се кретао око ревидиране верзије Операције Валкира (Унтернехмен Валкуре) како би стекли контролу над нацијом и били у стању да склопе мир са савезницима пре него што су напали Немачку. Ова операција, коју је одобрио сам Хитлер, требало је да се користи ако дође до нарушавања закона и реда или комуникације између различитих делова владе услед устанка или напада. У модификованој верзији, иницирајући фактор би била смртХитлера заједно са неким од његових кључних саветника са сумњом да падају на фанатичније гране власти, приморавајући Резервну војску, под вођством генерала Фридриха Фрома, да преузме контролу над владом. Ове трупе би затим заузеле важне зграде и комуникационе станице у Берлину како би завереници могли да придобију и реорганизују немачку владу. Зато је план био да се убију не само Хитлер већ и Хајнрих Химлер, пошто је као шеф СС-а био Хитлеров вероватни наследник. Химлер би вероватно био исто тако лош ако не и гори од самог Хитлера. Друго питање се појавило код Фрома; он је био једина особа осим Хитлера која је могла да спроведе операцију Валкира, тако да ако се не придружи завереницима, план би се брзо распао када би био спроведен у дело.

20. јула 1944. након неколико неуспешних покушаја, Фон Штауфенберг је одлетео у Хитлеров бункер у Источној Пруској, назван Вукова јазбина, да би присуствовао војној конференцији. Када је стигао, извинио се у купатило, где је покренуо тајмер на бомби коју је носио у својој актовци; ово би му дало десет минута да евакуише зграду пре него што је детонирала. Вратио се у конференцијску салу, где је Хитлер био присутан међу више од 20 других официра. Фон Штауфенберг је ставио актовку испод стола, а затим отишао да узме планирани телефонпозив. Након што је прошло неколико минута, чуо је експлозију и видео дим како излази из конференцијске сале, остављајући га да верује да је план успео. Брзо је напустио Вукову јазбину и одлетео назад у Берлин како би могао да одигра своју улогу у реформисању владе.

Међутим, Фон Штауфенберг је погрешио. Од четири жртве, Хитлер није био један, а опречни извештаји о томе да ли је мртав или жив довели су до тога да су они у Берлину одуговлачили са покретањем операције Валкира. Ово је довело до неколико сати конфузије и опречних извештаја са обе стране, све док се Хитлер, који је само лакше повређен, није опоравио довољно да позове неколико официра да их обавести о свом преживљавању. Фром је, у нади да ће угушити сваку сумњу у себе, одмах наредио погубљење Фон Штафенберга и још тројице његових завереника на смрт. Они су стрељани у раним јутарњим сатима 21. јула. Још око 7.000 људи биће ухапшено због активности у вези са завером од 20. јула, а око 4.980 погубљено због својих злочина, укључујући Фрома.

Постоје многе теорије о томе зашто експлозија није убила Хитлера. Два најзначајнија фактора укључују ногу конференцијског стола и саму конференцијску салу. Фон Штауфенберг је ставио актовку са бомбом на страну ноге стола најближу Хитлеру, али извештаји показују да је то билопомерио са свог првобитног положаја, одашивши јачину експлозије од Хитлера. Други фактор је била локација састанка. Да је конференција одржана у једној од затворених просторија унутар бункера, како неки извори кажу да је требало да буде, онда би експлозија била суздржанија и већа је вероватноћа да би убила намераване мете. Али, како се догодила у једној од конференцијских зграда на отвореном, величина експлозије је била мање концентрисана.

Док је неуспех овог покушаја био ударац за све који су се противили Хитлеровој владавини, он је симболизовао слабљење немачке владе и почетак победе савезника.

У 2008. филм Валкира са Томом Крузом у главној улози, приказан је покушај атентата 20. јула и неуспело извршење Операције Валкира.