Когда около 21 часа по радио было сообщено, что вскоре выступит Гитлер (что ещё больше увеличило смятение, в лагере заговорщиков), войска уже собирались оставить центр города. В 21 час 30 минут последние танки покинули внутреннюю часть Берлина. Подходившие части были частично ещё раньше остановлены поднятыми по тревоге эсэсовцами. Так, одно подразделение пехотного учебно-экспериментального батальона, подъезжавшее к Берлину, было задержано эсэсовцами на мосту Хеерштрассе в Шпандау (Штессензее) и отправлено назад.

Ольбрихт послал Кляйста к начальнику гарнизона города фон Хазе и к графу Хельдорфу, чтобы обеспечить присылку воинской части для защиты Бендлерштрассе, так как караулы охранного батальона по приказу Ремера оставили свои посты. «Хазе в комендатуре не оказалось, и создалось впечатление, что его штаб совершенно растерялся, а люди в полицей-президиуме держатся выжидающе. Хельдорфа на месте уже не было. Когда Кляйст возвращался через Бранденбургские ворота, он увидел, что эсэсовская охрана на Герман-Герингштрассе вновь вооружена»⁶⁵.

В 22 часа 30 минут — в то самое время, когда в Париже были успешно произведены аресты, — Ольбрихту пришлось призвать находившихся на Бендлерштрассе офицеров самим взять на себя охрану здания⁶⁶. Для той группы офицеров, которая вела себя пассивно, это послужило сигналом начать со своей стороны действовать так, чтобы потом их не сочли участниками теперь уже явно провалившегося дела.

Тем временем в Берлине собрались нацистские главари: у Геббельса — Гиммлер и Кальтенбруннер, в здании Службы безопасности (СД) — Шелленберг и Скорцени.

Пока на Бендлерштрассе группа офицеров собирала силы для контрудара, заговор пережил свою последнюю вспышку. Около 22 часов 40 минут для охраны здания прибыла рота оружейно-технического училища сухопутных войск. Но против неё были брошены подразделения охранного батальона. Обер-ефрейтор этого училища Гельмут Наке рассказывает: «Наша рота стояла во дворе, но тут подошла рота охранного батальона «Великая Германия», вооружённая, помимо всего прочего, станковыми пулемётами и противотанковыми пушками. Роте училища пришлось сложить оружие, её оттеснили в угол двора и Оцепили. Минут через 20 всё стало ясно. Нам вернули оружие. В здании прозвучал пистолетный выстрел; говорили, что это застрелился некий полковник Мерц (подразумевался Бек). Были созданы особые команды, у каждой двери поставили часовых». Сам Г. Наке как часовой у ворот получил приказ «не выпускать никого из здания и стрелять без предупреждения. После смены караулу дали такую еду, какой мы не видывали за всю войну»⁶⁷.

В самом здании в это время разыгрывался последний акт драмы. Около 22 часов 45 минут начальник штаба Штюльпнагеля полковник Линетов получил в Париже от Штауффенберга телефонное известие: всё пропало. В 22 часа 50 минут группа офицеров и унтер-офицеров во главе с подполковниками Хербером, фон Хайде, Придуном и Кубаном и майором Флисбахом, вооружившись по дороге, ворвалась в кабинет Ольбрихта. В этот момент здесь находились в числе других Ольбрихт, Петер Йорк фон Варденбург, Ойген Герстенмайер и Бертольд Штауффенберг. Полковника Штауффенберга и Хефтена обстреляли в коридоре; Штауффенберг был ранен. Затем в течение десяти минут в коридоре и прилегающих помещениях слышались крики, выстрелы, шум рукопашной схватки. Бек, Гёпнер, братья Штауффенберг, Ольбрихт, Мерц, Хефтен и другие заговорщики были схвачены; немногим, в том числе майору авиации Георги — зятю Ольбрихта, а также Кляйсту, Фриче и Людвигу фон Гаммерштейну, во всеобщей неразберихе удалось скрыться. Как раз в это время рота охранного батальона под командой обер-лейтенанта Шлее разоружала подразделение оружейно-технического училища и занимала все выходы из здания. Когда подполковник Кубан подошёл к главному выходу, его уже остановил и хотел арестовать караул охранного батальона. На его вопрос: «За фюрера или против?» был дан положительный ответ, и недоразумение разъяснилось. Кубан сообщил часовым, что заговорщики уже схвачены.

Около 23 часов 15 минут Фромм снова появился в своём кабинете и объявил Беку, Гёпнеру, Штауффенбергу и другим заговорщикам, что они арестованы. Хефтен поднял пистолет, чтобы выстрелить в Фромма, но Штауффенберг удержал его. Фромм приказал арестованным бросить оружие. Бек попросил оставить ему пистолет для «личных целей». В ответ Фромм поторопил генерала поскорее привести своё намерение в исполнение. Приставив пистолет к виску, Бек выстрелил, но выстрел оказался несмертельным, а сам он рухнул в кресло. Немного погодя Бек слабым голосом попросил дать ему другой пистолет. Ему дали, но и второй выстрел не убил его. Тогда один фельдфебель «из сострадания» пристрелил потерявшего сознание генерала.

Тем временем Фромм предложил арестованным, если они желают, написать свои последние письма. Ольбрихт и Хефтен стали писать предсмертные строки своим жёнам. Фромм вышел из комнаты и спустя некоторое время вернулся в сопровождении нескольких офицеров охранного батальона. Он объявил, что созвал военно-полевой суд, который приговорил к смертной казни четырёх офицеров: полковника Мерца Квирнгейма, генерала Ольбрихта, полковника Штауффенберга и Хефтена. При этом фамилии Штауффенберга и Хефтена произнести вслух Фромм не пожелал.

Затем Фромм предложил Гёпнеру покончить жизнь самоубийством. Но Гёпнер ответил, что не знает за собой столь тяжкой вины, и дал увести себя в военную тюрьму Моабит.

Четверых приговорённых к смертной казни около полуночи вывели во двор на расстрел. Хефтен поддерживал ослабевшего от ранения Штауффенберга. Место казни освещалось фарами военного грузовика⁶⁸. Граф Клаус Шенк фон Штауффенберг погиб с возгласом: «Да здравствует священная Германия!»⁶⁹

Пули оборвали жизнь Штауффенберга накануне его 37-летия. К нему в полной мере относятся слова, сказанные его соратником Фрицем Шуленбургом в тот же самый вечер, незадолго до ареста: «Немецкому народу, видно, придётся испить эту чашу до дна. Мы должны пожертвовать собою. Позже нас поймут»⁷⁰.

В 0 часов 21 минуту генерал Фромм приказал отправить телеграмму всем командным инстанциям, получившим ранее приказы заговорщиков. В ней он объявлял эти приказы потерявшими силу и сообщал, что попытка путча подавлена. Затем он обратился с краткой речью к выстроенным во дворе солдатам.

Решение Фромма немедленно казнить главных заговорщиков явно объяснялось его желанием побыстрее избавиться от неприятных свидетелей. Прибывшие тем временем эсэсовские фюреры Скорцени и Кальтенбруннер приказали немедленно доставить закованных в цепи арестантов на Принц-Альбрехтштрассе, где тотчас же начались допросы.

Фромм, не имевший больше командной власти, поскольку командующим армией резерва теперь был назначен Гиммлер, отправился к Геббельсу. Но ещё в ту же ночь Фромма подвергли «почётному аресту».

Трупы Бека, Штауффенберга и остальных трёх расстрелянных были немедленно доставлены на кладбище церкви св. Матвея в Шёнеберге и погребены там, однако на следующий день извлечены и сожжены. Гиммлер в своей речи заявил: «Я отдал приказ сжечь трупы, а пепел развеять по ветру. Мы не желаем, чтобы от подобных людей, а также и от тех, которые казнены теперь, осталось хоть малейшее воспоминание в виде хоть какого-нибудь захоронения»⁷¹.

Около часа ночи радио передало речь Гитлера, о которой было объявлено ещё четырьмя часами ранее. Магнитофонную запись речи пришлось сначала доставить из Растенбурга в Кёнигсберг. Гитлер заявил:

«Мизерная кучка тщеславных, бессовестных и вместе с тем преступных, глупых офицеров сколотила заговор, чтобы убрать меня, а вместе со мною уничтожить и штаб оперативного руководства вооружённых сил. Бомба, подложенная полковником графом фон Штауффенбергом, разорвалась в двух метрах справа от меня... Сам я остался совершенно невредим, если не считать совсем мелких ссадин, ушибов или ожогов. Я воспринимаю это как подтверждение воли провидения, повелевающего мне и впредь стремиться к осуществлению цели моей жизни, как я делал это по сию пору...»⁷² За дикой бранью по адресу заговорщиков последовало заявление, что они «теперь будут беспощадно истреблены». Засим Гитлер вновь благодарил «провидение» и обещал: «Я и впредь должен, а потому и буду возглавлять мой народ».