Máy bay đáp xuống Rangdorf lúc 3:45 giờ. Trong tinh thần phấn khởi, Stauffenberg chạy đến nơi đặt điện thoại ở sân bay để gọi cho Tướng Olbricht hầu biết chắc chắn họ đã làm những gì trong thời gian 3 tiếng đồng hồ qua. Ông cực kỳ lo lắng khi được biết không ai làm gì cả. Lúc 1 giờ, Fellgiebel gọi đến báo tin về vụ nổ nhưng đường dây quá nhiễu nên nhóm âm mưu không rõ Hitler đã chết hay chưa. Vì thế, họ không làm gì cả. Các chỉ thị triển khai Phương án Walküre đã được lấy ra từ két sắt của Olbricht nhưng không được gửi đi. Mọi người đều chờ đợi Stauffenberg trở về. Hai người được chỉ định trong chế độ mới: Tướng Beck (tân Tổng thống) và Thống chế von Witzleben (tân Tổng Tham mưu trưởng Quân lực), đáng lẽ đã phải ban hành những thông cáo và chỉ thị đã được soạn sẵn, và đã lên tiếng trên sóng phát thanh. Nhưng lúc này, họ vẫn chưa xuất hiện. Stauffenberg chán nản thấy cuộc nổi loạn khởi động một cách chậm chạp tuy đã được trù định một cách cẩn thận từ lâu. Họ đã mất 3 tiếng đồng hồ quý giá trong khi tổng hành dinh của Lãnh tụ mất liên lạc với bên ngoài.

Stauffenberg không thể hiểu được tại sao, và sử gia khi cố gắng chắp nối các sự kiện với nhau cũng không hiểu nổi. Dù những người chủ chốt trong nhóm âm mưu đã biết Stauffenberg "chất nặng người" đến dự cuộc họp với Lãnh tụ lúc 1 giờ trưa, chỉ có vài người, phần lớn là cấp thấp, bắt đầu nhẩn nha đi đến Tổng hành dinh Dân quân – cũng là tổng hành dinh của nhóm nổi dậy – trên Phố Bendlerstraße lúc giữa trưa. Lần trước, vào ngày 15/7, Tướng Olbricht đã ra lệnh cho binh sĩ tiến vào thủ đô hai tiếng đồng hồ trước khi bom nổ. Nhưng ngày hôm nay 20/7, có lẽ vì sợ rủi ro ông đã không ra lệnh như thế. Đêm trước, chỉ huy trưởng các đơn vị ở Berlin và ở các trại huấn luyện quanh vùng đã được nghe sẽ có lệnh triển khai Phương án Walküre vào ngày hôm sau, nhưng Olbricht muốn chờ cho đến khi Fellgiebel ở Rastenberg thông báo rồi mới động quân. Tướng Hoepner, với bộ quân phục mà Hitler cấm ông mặc, đi đến Phố Bendlerstraße lúc 12:30 giờ – đúng vào lúc Stauffenberg đang kích hoạt quả bom – rồi cùng Olbricht đi ăn trưa, cùng chia nhau nửa chai rượu vang để chúc mừng sự thành công.

Họ vừa quay lại văn phòng của Olbricht thì Tướng Fritz Thiele, Tổng cục trưởng Thông tin thuộc Bộ Tông tham mưu, phấn khích thông báo là tuy đường điện thoại không tốt và Fellgiebel rất dè dặt, dường như bom đã nổ nhưng Hitler chưa chết. Trong trường hợp này, Thiele kết luận không nên ban bố lệnh triển khai Phương án Walküre. Olbricht và Hoepner đồng ý.

Thế là, từ 1:15 giờ đến 3:45 giờ lúc Stauffenberg đáp xuống Rangsdorf, không ai làm gì cả. Binh sĩ không được tập trung, chỉ huy binh sĩ ở các thành phố không có không nhận được chỉ thị gì, và có lẽ điều lạ lùng nhất là không ai nghĩ đến việc chiếm đóng các trung tâm truyền thanh hoặc các tổng đài điện thoại và điện tín. Hai chỉ huy quân đội chủ chốt Beck và Witzleben vẫn chưa xuất hiện.

Cuối cùng, khi Stauffenberg đi đến, nhóm âm mưu mới khởi sự hành động. Từ sân bay Rangsdorf, Stauffenberg gọi điện thúc giục Tướng Olbricht không nên chờ cho đến khi ông đến tổng hành dinh – phải mất 45 phút cho ông đi từ sân bay về – mà nên phát lệnh triển khai Phương án Walküre ngay. Cuối cùng, nhóm âm mưu đã có người ra mệnh lệnh. Đại tá tham mưu trưởng Mertz von Quirnheim dưới quyền Olbricht, bạn thân của Stauffenberg, bắt đầu phát lệnh qua đường viễn ký và điện thoại. Lệnh đầu tiên báo động với binh sĩ ở Berlin và các vùng phụ cận. Lệnh thứ hai được Stauffenberg tiếp ký – vì đã được soạn thảo nhiều tháng trước – thông báo Lãnh tụ đã chết và Witzleben đang "chuyển giao quyền hành pháp" cho tư lệnh các quân khu trong nước và chỉ huy trưởng các đơn vị trên chiến trường. Thống chế Witzleben vẫn chưa đến Phố Bendlerstraße. Ông mới đi đến Zossen, cách Berlin 40 kilômét về hướng đông-nam, tham khảo với Tướng Cục trưởng Hậu cần Lục quân Wagner. Hai vị tướng cấp cao trong nhóm âm mưu đang hành động theo cách nhàn nhã nhất trong ngày định mệnh này.

Với mệnh lệnh đã được phát đi – một số lệnh mang tên Fromm mà ông này không biết – Olbricht đi đến văn phòng Tư lệnh Dân quân, nói với Fromm rằng Fellgiebel báo về cho biết Hitler đã bị ám sát và khuyên ông nên lĩnh nhiệm vụ chỉ huy triển khai Phương án Walküre. Nhưng cũng như Kluge, Fromm là người giỏi chân trong chân ngoài; ông chỉ tiến hành khi nào đã chắc ăn. Ông muốn có chứng cứ rõ ràng rằng Hitler đã chết.

Đến lúc này, Olbricht phạm một trong những sai lầm hệ trọng của nhóm âm mưu ngày hôm nay. Ông chắc chắn rằng Hitler đã chết, theo lời của Stauffenberg khi gọi điện từ sân bay Langsdorf. Ông cũng biết rằng Fellgiebel đã đóng hệ thống điện thoại ở Rastenburg suốt buổi chiều. Thế nên ông có đủ can đảm mà nhấc điện thoại yêu cầu nối đường dây đến Keitel. Ông hoàn toàn kinh ngạc khi nhận ra đường dây đã nối được ngay với Keitel – vì như ta biết, mạng viễn thông đã được khôi phục nhưng ông không biết. Keitel báo cho Fromm biết Hitler vẫn còn sống.

Từ bây giờ trở đi, Fromm tách xa khỏi nhóm âm mưu, tạo hậu quả thảm khốc cho nhóm này. Sau giây phút điếng người, Olbricht lặng lẽ bước ra khỏi văn phòng. Vừa lúc ấy, Tướng Beck đi đến, mặc bộ đồ dân sự sẫm màu – có lẽ nhằm tỏ rõ hành động đảo chính không có tính chất quân sự. Đáng lẽ ông phải nắm quyền điều động, nhưng người điều động thật sự là Đại tá Stauffenberg, vừa hào hễn đi đến lúc 4:30 giờ chiều. Ông này vắn tắt báo cáo vụ nổ mà ông nhấn mạnh là tận mắt mình nhìn thấy. Khi Olbricht cho biết Keitel đã báo tin Hitler còn sống, Stauffenberg trả lời rằng Keitel chỉ nói dối hầu kéo dài thời gian, và rằng dù sao đi nữa, họ phải nắm bắt thời cơ mà lật đổ chế độ Quốc xã. Bech đồng ý. Ông nói, đối với ông dù nhà độc tài còn sống hay đã chết thì cũng thế thôi. Họ phải tiến hành xóa sạch chế độ hà khắc của ông ta.

Vấn đế ở chỗ: sau sự trì trệ và trong tình hình mù mờ, dù đã trù định bao lâu nay, họ vẫn không biết nên tiến hành như thế nào. Chỉ khi Tướng Thiele cho biết tin báo Hitler còn sống sẽ được truyền qua sóng truyền thanh quốc gia, họ mới nhớ ra rằng đã không hề nghĩ đến việc đầu tiên là phải chiếm giữ trung tâm truyền thanh, ngăn chặn tiếng nói của Quốc xã mà thay vào đấy phát đi các tuyên bố của họ. Nếu không có sẵn binh sĩ làm việc này thì cảnh sát Berlin đáng lẽ có thể làm được. Bá tước von Helldorf, chỉ huy trưởng cảnh sát và can dự sâu trong âm mưu, đã sốt ruột trông chờ từ giữa trưa để hành động với lực lượng đông đảo đang chực chờ. Những không có tin báo gì, thế nên lúc 4 giờ chiều ông đi đến Phố Bendlerstraße để xem tình hình. Olbricht cho ông biết có thể đặt cảnh sát dưới sự chỉ huy của Quân đội. Nhưng binh sĩ vẫn chưa có – chỉ có một số sĩ quan đang hoang mang đi tới lui ở tổng hành dinh mà không có ai để sai khiến.

Thay vì giải quyết ngay vấn đề này, Stauffenberg khẩn trương gọi người anh họ, Trung tá Caesar von Hofacker ở tổng hành dinh của Tướng von Stülpnagel tại Paris, thúc dục những người âm mưu ở đây hành động. Đúng là việc này rất quan trọng, vì âm mưu được tổ chức chặt chẽ hơn ở Pháp và được hỗ trợ bởi các sĩ quan quân đội quan trọng hơn ở những nơi khác ngoại trừ Berlin. Stülpnagel đã cho thấy năng động hơn là các tướng lĩnh của ông trong nước. Trước khi trời tối, ông đã bắt giam tất cả 1.200 sĩ quan cùng binh sĩ SS và SD ở Paris, kể cả chỉ huy trưởng của họ, Trung tướng SS Karl Oberg. Nếu ở Berlin có những hoạt động năng nổ và quyết đoán như thế, lịch sử hẳn đã xoay chiều.