Berlin, Sommer 1933. Während einer Wagneroper sehen der Offizier Claus Schenk Graf von StauffenbergClaus Graf Schenk von Stauffenberg (Sebastian Koch) und seine zwanzigjährige Verlobte Nina Freiin von Lerchenfeld (Nina Kunzendorf) Adolf Hitler (Udo Schenk) in der Königsloge thronen. Stauffenberg, der Hitlers Begeisterung für Richard Wagner teilt, bittet Nina, seine Frau zu werden, und sie vermählen sich noch im gleichen Jahr.

Polen, September 1939. Stauffenberg schreibt seiner Ehefrau in einem Brief aus Polen, die Bevölkerung sei „ein unglaublicher Pöbel, sehr viele Juden und sehr viel Mischvolk“.

Weißrussland, Mai 1942: Im Büro von Oberst i. G. Henning von Tresckow (Ulrich Tukur) trifft Stauffenberg auf eine völlig verstörte Einheimische. Die Deutschen haben die Bewohner ihres Dorfes – Männer und Frauen, Greise und Kinder – zusammengetrieben und erschossen. Tresckow ist überzeugt, dass dieses bestialische Morden nur aufhört, wenn Hitler getötet wird, und er drängt Stauffenberg, sich seiner Verschwörergruppe anzuschließen. Der zögert jedoch wegen des auf den „Führer“ geleisteten Eids.

Ostpreußen, Februar 1943. General Erich Fellgiebel (Harald Krassnitzer) liegt betrunken im Waschraum einer Toilette auf dem Boden und schimpft auf den „Führer“, der die Katastrophe von Stalingrad zu verantworten habe. Stauffenberg stimmt ihm zu: Der Krieg im Osten sei militärisch und menschlich eine Katastrophe. Jedoch beschwört er den General, nicht länger zu krakeelen.

„Mit offenen Augen sehe ich unser Vaterland in den Abgrund stürzen“, schreibt Stauffenberg seiner Frau. „Hier im Generalstab ist meine Arbeit sinnlos. Ich werde mich nach Afrika an die Front versetzen lassen.“

Tunesien, Anfang April 1943. Ein junger Offizier aus Schwaben, der eine Kompanie übernehmen soll, meldet sich bei Stauffenberg. Tiefflieger greifen an. Stauffenberg ruft seinem Besucher eine Warnung zu und eilt in den nahen Unterstand. Minuten später beugt er sich bestürzt über den sterbenden jungen Offizier.

Tunesien, 7. April 1943. Bei einem Tieffliegerangriff auf seinen Konvoi wird Stauffenberg schwer verwundet. Erst in einem Lazarett in München kommt er wieder zu sich. Die Ärzte hatten ihn bereits aufgegeben. Sein linkes Auge und der rechte Unterarm sind verbunden. Weinend klärt Nina den Sechsunddreißigjährigen darüber auf, dass er ein Auge und die rechte Hand verloren hat.

Berlin-Grunewald, September 1943. Claus Graf Schenk von Stauffenberg hat sich Henning von Tresckow und der Widerstandsgruppe um den am 18. August 1938 aus Protest gegen die Sudetenkrise als Generalstabschef des Heeres zurückgetretenen Generaloberst Ludwig Beck (Remo Girone) angeschlossen. Auf einer Waldlichtung treffen sich Stauffenberg und Tresckow mit Margarethe von Oven (Stefania Rocca), die ihre Schreibmaschine mitgebracht hat. Die beiden Offiziere diktieren ihr Bekanntmachungen, die bei dem geplanten Putsch verbreitet werden sollen.

Im Juni antwortet Henning von Tresckow auf Stauffenbergs Frage, ob das Attentat noch einen Sinn habe: „Das Attentat muss erfolgen, coûte que coûte. Sollte es nicht gelingen, so muss trotzdem in Berlin gehandelt werden. Denn es kommt nicht mehr auf den praktischen Zweck an, sondern darauf, dass die deutsche Widerstandsbewegung vor der Welt und vor der Geschichte den entscheidenden Wurf gewagt hat. Alles andere ist daneben gleichgültig.“

Bamberg, Juli 1944. Wegen seiner Behinderung wird Claus von Stauffenberg nicht mehr an der Front, sondern im Stabsdienst eingesetzt. Mit Wirkung vom 1. Juli 1944 ernennt Generaloberst Friedrich Fromm (Axel Milberg), der Befehlshaber des Ersatzheeres in Berlin, Stauffenberg zu seinem Stabschef. Bevor dieser nach Berlin reist, wünscht er seinen vier Kindern eine gute Nacht. (Nina Gräfin von Stauffenberg ist gerade wieder schwanger. Sie wird am 27. Januar 1945, ein halbes Jahr nach dem Tod ihres Mannes, ihr fünftes Kind zur Welt bringen.) Beim Abschied kommt es zu einer ernsthaften Verstimmung zwischen den Eheleuten. Nina ist verzweifelt, weil sie ahnt, dass ihr Mann etwas Gefährliches vorhat und ihr (zu ihrem eigenen Schutz) nichts davon verrät. In seinem Hass auf die Nationalsozialisten sei er genauso fanatisch wie diese, wirft sie ihm frustriert vor.

Berlin, Bendlerstraße, 18. Juli 1944. Immer wieder versucht Stauffenberg, seine Frau telefonisch zu erreichen, um sich mit ihr zu versöhnen, aber sie ist mit den Kindern aufs Land gefahren und nicht zu erreichen. Von Generaloberst Fromm erhält er den Auftrag, dem „Führer“ am 20. Juli im „Führerhauptquartier“ bei Rastenburg Bericht zu erstatten. Auf diese Gelegenheit hat Graf von Stauffenberg gewartet. Noch einmal fragt er seine Mitverschwörer, ob im Fall eines Attentats auf Hitler mit einer Unterstützung der Engländer für die Widerstandskämpfer zu rechnen sei, aber es besteht kein Zweifel darüber, dass die Allierten zu keinerlei Verhandlungen bereit sind und auf einer bedingungslosen Kapitulation bestehen. „Für die sind wir die gleichen Verräter wie für die eigenen Leute“, klagt einer aus der Gruppe.

Bei Rastenburg, 20. Juli 1944. Claus Graf Schenk von Stauffenberg und sein Adjutant Oberleutnant Werner Karl von Haeften (Hardy Krüger jr.) treffen im „Führerhauptquartier Wolfsschanze“ ein. Durch die Vorverlegung der Lagebesprechung um eine halbe Stunde geraten sie in Zeitnot. Um die chemisch-mechanischen Zeitzünder einer in seiner Aktentasche versteckten Bombe unbeobachtet in Gang setzen zu können, verschwindet Stauffenberg unter dem Vorwand, noch rasch ein frisches Hemd anziehen zu wollen, mit Haeften in einem Nebenraum. Während der Besprechung stellt er die Aktentasche in unmittelbarer Nähe Hitlers unter den Kartentisch aus Eiche. Dann entfernt er sich, um vor seinem Vortrag angeblich noch ein dringendes Telefonat zu führen. Die Explosion ist im gesamten „Führerhauptquartier“ zu hören. Sirenen heulen. Die Wachen verbarrikadieren die Ausgänge und halten Stauffenberg und dessen Adjutanten an. Aber nach einem Telefongespräch mit der Kommandatur dürfen sie die Sicherheitszäune passieren. Überzeugt davon, Adolf Hitler getötet zu haben, fliegt Claus von Stauffenberg mit Werner von Haeften nach Berlin zurück.

Berlin, 20. Juli 1944. Während die Attentäter im Flugzeug sitzen, ruft General Erich Fellgiebel die Verschwörer in Berlin von der „Wolfsschanze“ aus an: „Es ist etwas Furchtbares geschehen. Der Führer lebt.“ – Nach seiner Ankunft im Flughafen Berlin-Rangsdorf stellt Stauffenberg entsetzt fest, dass die Verschwörer nichts unternommen, sondern auf ihn gewartet haben. Dabei hatte der Plan vorgesehen, dass die Widerstandskämpfer mit dem Codewort „Walküre“ die für den Fall innerer Unruhen vorgesehenen Maßnahmen anordnen und die Staatsführung an sich reißen.

Als Generaloberst Friedrich Fromm von General Friedrich Olbricht erfährt, Hitler sei bei einem Attentat getötet worden, erkundigt er sich telefonisch im „Führerhauptquartier“. Feldmarschall Wilhelm Keitel (Christian Doermer) versichert ihm, Hitler sei bei dem Attentat nur leicht verletzt worden. Daraufhin tut der Generaloberst so, als habe er nichts von dem geplanten Attentat geahnt und befiehlt seinen Männern, Oberst Stauffenberg und die anderen Verschwörer festzunehmen. Stauffenberg kommt ihm jedoch zuvor und lässt General Fromm in einem der Büros arrestieren.

Unterdessen lässt Reichspropagandaminister Joseph Goebbels (Olli Dittrich) den zweiunddreißigjährigen Bataillonskommandeur Major Otto Ernst Remer rufen, der als Kommandeur des Wachbataillons dabei ist, im Rahmen des inzwischen befohlenen Programms „Walküre“ das Regierungsviertel abzuriegeln und die Reichsminister festzunehmen. Remer schlägt vor Goebbels die Hacken zusammen und grüßt mit einem markigen „Heil Hitler“ – obwohl er annimmt, der „Führer“ sei tot. Goebbels lässt sich mit Hitler verbinden. Nachdem er die Situation kurz am Telefon geschildert hat, reicht er Remer den Hörer. Der nimmt sogleich Haltung an. „Erkennen Sie mich an der Stimme?“, fragt Hitler und versichert ihm, nicht ernsthaft verletzt zu sein. Bis zum Eintreffen des Reichsführers-SS solle Remer die Anweisungen des Propagandaministers befolgen.

Rasch verbreitet sich das Gerücht, Hitler habe einen Anschlag überlebt. Der Staatsstreich ist gescheitert. Soldaten befreien General Fromm, der sogleich befiehlt, die Verschwörer standrechtlich zu erschießen. Der vierundsechzig Jahre alte Generaloberst Ludwig Beck bittet darum, das Urteil selbst an sich vollstrecken zu dürfen. Zweimal schießt er sich mit der Pistole in den Kopf, zielt aber in der Aufregung so unglücklich, dass erst der Schuss eines Feldwebels den Stöhnenden tötet. Claus Graf Schenk von Stauffenberg und Friedrich Olbricht sowie ihre beiden Adjutanten Werner Karl von Haeften und Albrecht Ritter Mertz von Quirnheim (David C. Bunners) werden in den Innenhof des Bendlerblocks geführt und nach Mitternacht im Licht von Autoscheinwerfern füsiliert.

Ostrów Mazowickka, 21. Juli 1944: General Henning von Tresckow lässt sich in ein Waldstück fahren, geht ein Stück vom Wagen weg, zieht eine Handgranate ab und beugt sich darüber.