按照“女武神”計劃，施道芬堡和特萊斯科夫在貝克、戈台勒等人的合作下，除了起草控製柏林的詳細計劃以外，還起草了給各軍區司令的命令，指示他們如何接管所轄區的行政權、鎮壓黨衛軍、逮捕納粹首要分子和占領集中營。此外，還起草了幾個動人的文告，準備以新總理的名義簽署。
上述計劃，應該說是較為完備的，然而，不除掉希特勒，這一切都無從談起。所以暗殺希特勒，就成了“女武神”計劃中的最關鍵一環。計劃安排幾個月後，密謀分子並沒有為實現他們的計劃采取什麼行動。到1944年6月，密謀分子意識到他們的時間已經所剩無幾。一方麵希姆萊的秘密警察活動猖獗，被捕的密謀分子一星期比一星期多，“女武神”計劃隨時有泄露的危險。另一方麵，英美軍隊在諾曼底登陸，使他們陷於極大的混亂，在德國敗局已定的形勢下起事，他們將會以促成最後失敗者的名義受到譴責。
然而，時至今日，尚無哪位元帥支持這項計劃。克魯格態度愛昧；曼施坦因不願過早承擔義務；最有希望的候選人是隆美爾，但即使是他，也有嚴重的保留意見。尤其是他反對暗殺，“那隻會將希特勒變成一個受人尊敬的烈士”。他認為陸軍應將希特勒逮捕，將他交給德國法庭，讓他為自己的罪行負責。
1944年春，來了個新參謀長漢斯.斯派達爾中將，斯派達爾既是軍人也是哲學家，曾以最優秀成績獲圖賓根大學哲學博士學位。他說服了隆美爾。隆美爾計劃將希特勒逮捕，德國由抵抗運動的軍隊暫時接管，與此同時，東線的戰爭仍將繼續，估計英美兩國的軍隊將加入反布爾什維克主義的十字軍。
隆美爾參與此項預謀，施道芬堡及其集團並不十分高興。他們不同意繼續攻打俄國的計劃，覺得單獨與西方媾和是不現實的。再者，施道芬堡等人一心想暗殺希特勒而不是將他逮捕。6月底，施道芬堡被提升為上校，並且任命為國內駐防軍總司令弗洛姆將軍的參謀長，他能夠經常進入希特勒的大本營，為完成除掉希特勒的任務提供了條件。另外，在殺死希特勒後，他能夠以駐防軍總司令的名義發布命令，指揮軍隊占領柏林。
盡管執行“女武神”計劃存在許多困難，但此時他們還是決定孤注一擲。他們想在殺掉希特勒的同時殺掉戈林和希姆萊。由於戈林和希姆萊常常在元首大本營參加每日舉行的軍事會議。密謀者覺得用一顆炸彈同時幹掉這三個人並不十分困難。
7月15日，第二次機會來了，希特勒召施道芬堡到臘斯登堡彙報。這次密謀者認為成功有十分把握，一致同意發出第一個“女武神”信號，通知軍隊開始向柏林進軍。這一信號就在下午希特勒大本營會議開始前兩小時發出，不能有絲毫的延誤。
下午1時，施道芬堡夾著皮包進入元首大本營會議室，離開會議室去同遠在柏林的奧爾布裏希特將軍能電話，用事先規定的暗語告訴他，希特勒在場，他準備行動。奧爾布裏希特也告訴施道芬堡，柏林的軍隊已經開始移動。可這次他們又高興得早了點，當施道芬堡回到會議室準備動手時，卻發現希特勒已經中斷會議離開了會議室。施道芬堡隻好趕快與柏林通話，奧爾布裏希特隻有馬上撤消了“女武神”一號指示，命令軍隊盡快、盡可能不引人注意地回到軍營。
7月19日下午，施道芬堡再度奉召去臘斯登堡，向希特勒報告關於編組新的“人民步兵師”的進展情況。他要在第二天即20日下午1時，在元首大本營舉行的每日例會上提出自己的報告。已經錯過兩次機會的施道芬堡這次下定決心，許多跡象表明，“女武神”計劃已部分泄露，7月15日過早向柏林調兵已經引起了最高統帥的懷疑。希姆萊已經下了逮捕戈台勒的命令，他隻有躲藏起來。
7月20日早晨6時剛過，施道芬堡就同一位副官一起趕到機場，10時剛過便到達臘斯登堡。他的副官囑咐駕駛員，過了中午12時之後，要做好隨時起飛回柏林的準備。
由於施道芬堡是希特勒親自召見的，因此他與哈夫登雖被檢查通行證，沒有什麼周折就通過了三道崗哨。施道芬堡在進入大本營會議室之前，首先訪晤了陸軍駐最高統帥部代表布爾將軍，然後來到最高統帥部長官凱特爾的辦公室。從凱特爾處施道芬堡意識到，必須比原定計劃要更急速行動才行。凱特爾告訴他，因為墨索裏尼要在下午2時半乘車到達此地，因此彙報將會從下午1時提前到12時30分舉行。希特勒要求會議盡快結束。
施道芬堡尋找機會馬上啟動炸彈內的起爆裝置，否則暗殺行動將再次麵臨失敗。出於例行公事的程序，他把準備向希特勒報告的內容先向凱特爾進行了簡要的介紹。但他發現凱特爾心不在焉，時而看著自己的手表，臉上露出一股不耐煩的神氣。在離12時30分還有幾分鍾的時候，凱特爾對施道芬堡說，必須馬上去開會了，否則就會遲到。他們兩人一起走出房門，但未走幾步，施道芬堡說把帽子和皮帶忘在會客室。隨即轉身跑回會客室，會客室空無一人，施道芬堡很快打開皮包，用他僅有的三個指頭，拿往常準備好的鑷子，打碎了裝有化學腐蝕劑的玻璃瓶。從這時開始，隻要不再發生機械故障，炸彈將在10分鍾內爆炸。
當凱特爾和施道芬堡走進會議前廳的時候，裏麵的會議已經開始。施道芬堡在前廳停了一下，告訴守在電話總機旁的上士說，他在等候他在柏林的辦公室打來的緊急電話。電話裏將告訴他最新的材料，電話一來要立刻去叫他。經常參加這種會議的人都知道，隻要希特勒在場，一般人是不敢隨便走開的。但對於這一異常的舉動，凱特爾沒有產生懷疑。
施道芬堡走進會議室，看見會議桌旁已經圍滿了人。這個用很厚橡木板製成的長方形會議桌構造獨特，它不是用幾條腿支起來，而是在桌子的兩頭，用桌麵差不多厚的兩塊木板支撐著。希特勒坐在桌子一邊的中央，用手擺弄著他的放大鏡，他現在需要用放大鏡才能看清楚攤開的地圖上的細線條。在希特勒的右邊，站著陸軍副參謀長豪辛格將軍、空軍參謀長科爾登將軍和勃蘭特上校。凱特爾進來站在希特勒的左邊，他身旁是最高統帥部作戰局長約德爾將軍。他身邊還有三軍和黨衛軍的其他18名軍官站在桌子四周。