В Париже генерал Штюльпнагель приступил к действиям весьма успешно. Известие о государственном перевороте пришло в отель «Мажестик», резиденцию командующего оккупационными силами, в 16 часов. По приказу командующего руководители парижских СС и СД, а также чины гестапо в полном составе были арестованы; вооружённые отряды остались сидеть в казармах. Но в 20 часов Штюльпнагель был вызван к фельдмаршалу Клуге, который сообщил, что, по только что полученным сведениям, покушение на фюрера не увенчалось успехом.
На другой день Штюльпнагель получил приказ из Берлина срочно прибыть «для доклада». Он ехал в машине с двумя унтер-офицерами. В долине Мааса, недалеко от Вердена, генерал вышел из автомобиля, велел сопровождавшим ехать вперёд, после чего выстрелил себе в голову. Он был доставлен в ближайший госпиталь, остался в живых, но ослеп.
Поздно вечером 20 июля на Бендлер-штрассе генерал-полковник Фромм, выпущенный из-под стражи офицерами из штаба Ольбрихта, арестовал руководителей путча: Бека, Ольбрихта, Гепнера, Мерца фон Квирнгейма и Штауфенберга вместе с адъютантом Гефтеном. Вицлебен успел покинуть здание.
Бек попросил разрешения воспользоваться оружием, как он выразился, «для личной надобности» и, приставив пистолет к виску, выстрелил, пошатнулся, опираясь на Штауфенберга, выстрелил ещё раз, но всё ещё был жив. Клаус Штауфенберг не мог придти в себя от гнева. Глядя на Фромма, стоявшего в дверях, он коротко заявил, что берёт всю ответственность на себя: остальные лишь выполняли его приказы. Фромм велел адъютанту вызвать расстрельную команду из десяти человек. Арестованных вывели во двор, где стояло несколько штабных машин. Шоферам было приказано включить фары.
Первым упал Ольбрихт. Следующим был Штауфенберг, он успел крикнуть: «Да здравствует святая Германия!». Хефтен бросился к нему, был сражён залпом, предназначенным для Штауфенберга, следующий залп настиг самого Штауфенберга. Бек, смертельно раненный при попытке покончить с собой, был добит. Затем расстреляли Квирнгейма.
Фромм, стоя на сиденье открытой машины, произнёс речь перед солдатами, трижды рявкнул: «Хайль Гитлер!» и поехал к Геббельсу.
Так закончилась эта история. На другой день после покушения Гитлер выступил по радио. «Фюрер полон решимости искоренить всю эту генеральскую клику…» – записал в своём дневнике доктор Геббельс. Не сразу, однако, гестапо сумело докопаться, что заговор представляли не только военные. По иронии судьбы именно тайная полиция положила начало изучению истории Двадцатого июля; ныне это актуальная глава историографии нашего века, тема университетских курсов, предмет многочисленных исследований.