上午10时15分，施道芬贝格到达了“狼穴”附近的飞机场，转乘一辆军官轿车径直开往大本营。大本营位于一处阴暗、潮湿、林木茂密的地方。其建筑分为内外三层，每层都围以布雷的阵地、地堡群和通电的带刺铁丝网，日夜不停地由党卫队士兵巡逻。希特勒起居和工作的“里院”是禁区，除得到特许和最重要人物之外，任何人不得进入。可是由于施道芬贝格是希特勒本人召见的，他和哈夫登没费什么力气就进了“里院”。早餐后，顺利地找到了最高统帅部通讯处长弗里茨-菲尔基贝尔将军。

菲尔基贝尔是密谋集团中的关键人物之一。施道芬堡同他约妥，随时准备好把爆炸的消息迅速传给柏林的密谋分子，以便他们立即行动。

12点过后，施道芬贝格走进最高统帅部长官凯特尔的办公室。凯特尔告诉他，因为墨索里尼要在下午2点半到达，元首的第一次每日汇报会从下午1点提前到12点半举行。时间已所剩无凡了。他把准备向希特勒报告的内容对凯特尔简述了一遍，然后借口方便一下，进到凯特尔的浴室里，匆忙用手钳把装有酸溶液的玻璃管夹碎。当凯特尔和施道芬贝格进入会议室的时候，后者在前厅停了一下，对管电话总机的上士说，他在等候柏林的办公室打来的紧急电话，电话里要告诉他最新的材料，补充他的报告，电话一来立刻去叫他。

二人走进了会议室，会议已经开始。希特勒正坐在桌子的一边中央，背对着门，一边听着陆军副参谋总长兼作战处长豪辛格将军的汇报，一边摆弄着他的放大镜。桌子四周还站着20来个军官。当这位新来的与会者踏进会议室时，希特勒抬起头来看了他一眼，并回答了他的问候。施道芬贝格站到桌子旁边，把皮包放在了桌子下面那个坚实橡木底座的里面一边，离希特勒的腿约2米远。此时是12点三7分，再有5分钟，皮包里的炸弹就要发作了。豪辛格在继续讲着，不时指着摊在桌上的作战地图。希特勒和军官们俯身在地图上仔细地看着。施道芬贝格趁人们正聚精会神的时刻偷偷溜了出去。他身旁的勃兰特俯身到桌子上去，想更清楚地看看地图，发现施道芬贝格那只鼓鼓囊囊的皮包碍事，就用一只手把它拣起来放到桌子那个厚厚底座的靠外一边。这样一来，在炸弹和希特勒之间就隔着这个厚厚的底座了。也许就是这个看来无足轻重的举动救了希特勒的命，也改变了往后的历史。

豪辛格的汇报就要完毕了，凯特尔急忙沿着桌子往施道芬贝格上校原先站的地方看去，他要暗示上校，准备好接下去汇报。然而令他十分生气的是，施道芬贝格竟不在那里。凯特尔想起上校在进来的时候对电话接线员说过的话，就悄悄地退出房间，打算去把这个毛手毛脚的青年军官找回来。可电话机旁哪有施道芬贝格的踪影。管总机的上士说，他匆匆忙忙地出去了。凯特尔无可奈何地回到会议室。这时，豪辛格正在结束他的汇报。他正在说，“俄国人正以强大兵力在杜那河西面向北推进，他们的前锋已到杜那堡西南。如果我们在贝帕斯湖周围的集团军不立即撤退，一场灾祸……”话没说完，轰地一声，炸弹开花了。时间是中午12点42分。

随着一声巨响，会议室被炸毁，房顶倒塌，墙皮剥落，窗框横飞，橡木桌被掀到了空中。正在会议室的24人当中，有4人当即身亡，3人重伤，而希特勒仅烧伤了大腿，烧焦了头发，震坏了耳膜。站在100码外的施道芬贝格，看到爆炸引起的浓烟烈火，以为里边的人都被炸死了，匆忙和他的副官钻进等在那里的一辆汽车，乘乱通过三道岗哨，向机场驰去。

刚一镇静下来的希特勒，立刻就控制了局势。而待在柏林班德勒大街陆军总部的密谋分子从菲尔基贝尔处获悉谋杀已经进行。但不知希特勒死活的时候，他们像瘫痪了一样，什么也没敢做，“女武神”行动计划仍锁在保险柜里，白白丧失了很多无可挽回的时间。等到施道芬贝格飞行了3小时回到班德勒大街后，阴谋政变行动的轮子才开始慢慢地运转起来。然而，一切都已太晚了，希姆莱于炸弹爆炸后1小时就奔向了柏林，希特勒的血腥镇压当晚就开始了。逮捕的浪潮此起彼伏。来自11个机构的400名国家秘密警察和刑事警察组成了一个“7月20日事件特别委员会”，无情地清洗各军参谋部。第一批受害者中无一人生还。施道芬贝格及其首要分子的尸体被火烧化，骨灰被胡乱撒在农田里。据悉，这次大清洗约7000人被捕，4980人被判处死刑。

档案解密后，唯一一名事件的参与幸存者艾瓦尔德·万·克莱斯特道出了原因：

德国后备军参谋长斯陶芬伯格参加过北非战役，断了条胳膊，瞎了一只眼睛，剩的胳膊也只有三个指头了，所以在军官里的声誉很高，还有了可以直接进入狼穴会见元首的特殊权利。1944年，德军即将改用新军服，一批军服样品已经生产出来，军工厂决定找个合适的时机请几十名军官和士兵试穿新军装，让希特勒检阅。这是刺杀希特勒千载难逢的好机会，问题是，刺客肯定要搭上自己的性命。军工厂的内线已与斯陶芬伯格达成秘密协议，刺杀行动就选在希特勒阅兵之时，试穿军装的其中一名军官便是克莱斯特。按照斯陶芬伯格的设想，由克莱斯特把炸弹捆绑在腹部，待希特勒上前细看军装时引爆，与他同归于尽。可惜事与愿违，这批新军服在盟军轰炸期间全部被毁，希特勒一纸令下：取消阅兵式。

于是斯陶芬伯格责令克莱斯特寻找质量上乘的定时炸弹，准备在7月20日希特勒召集各兵种举行的战况吹风会上炸死元首。克莱斯特最后准备了两枚英国制定时炸弹，从前线作飞机回到国内，炸弹放在手提包里，当时他就觉得行动会失败，因为装着两个炸弹的包实在太重了。果然，斯陶芬伯格提着装着炸弹的包进入狼穴时，他只有三个手指的胳膊实在承受不住两枚炸弹的重量，无奈他只好取出了一枚炸弹。结果导致炸弹威力不足，元首幸免遇难。

希特勒遇刺侥幸逃生的消息像暴风一样席卷德国，关于刺杀希特勒的各种计划也开始浮出水面。克莱斯特回忆，刺杀计划的目标并不是只有希特勒一个人，如果能炸死党卫军头子希姆莱和希特勒的左膀右臂戈林也可以，但三个恶魔都逃脱了。

希特勒随即展开血腥报复，拘捕了7000名涉案男女，并处决了其中的5000人，他们大部分都没有直接参与暗杀。臭名昭著的纳粹人民法庭法官罗兰德·弗雷泽主持了这次大屠杀行动。斯陶芬伯格和克莱斯特的父亲都被枪决，但他们已属于较幸运的一群，其他人惨遭秘密警察“盖世太保”酷刑虐待，然后要么用钢琴上的金属弦吊死，要么用钩子钩死。处死的部分过程被拍摄下来，供希特勒细细“欣赏”。 克莱斯特也被拘禁，他准备迎接最坏的结局，认为自己会被立即处死。出乎他意料的是，他并没有被立即处死，而是被送进了拉文斯布鲁克集中营，有关方面对他参与刺杀希特勒一事展开调查，在此期间，他被隔离起来，一关就是几个月。1944年12月，德军步步惨败，前线告急，希特勒光前线的事还顾不过来呢，哪有心思处理克莱斯特这个无名小卒。调查在这个背景下被取消，克莱斯特不仅躲过了处死，还被送到前线作战，成为“7月20日”行动中惟一的生还者。