Liczono się ze strzelaniną. Von Witzleben, Goerdeler i Canaris zamierzali aresztować Hitlera. Zadanie stworzenia eskorty dla von Witzlebena powierzono majorowi Friedrichowi Wilhelmowi Heinzowi, który preferował drastyczne rozwiązanie i planował zastrzelenie Hitlera. Heinz dla swojego planu zdobył poparcie Ostera. Von Blumenthal był jednym ze spiskowców, którzy mieli zaaresztować Hitlera. Do zamachu stanu nie doszło wskutek niezapowiedzianej wizyty premiera Wielkiej Brytanii Neville'a Chamberlaina, który rozpoczął negocjacje z Hitlerem.
Zamach z 20 lipca 1944 Von Blumenthal pozostawał w bliskich kontaktach z kręgami opozycjonistów w Abwehrze i Wehrmachcie. Podczas II wojny światowej służył na froncie, ale wskutek ciężkich ran odniesionych w 1941 został przeniesiony do pracy jako kierownik w Naczelnym Dowództwie Wojsk Lądowych (niem. Oberkommando des Heeres, OKH), gdzie poznał Clausa von Stauffenberga. W tym samym czasie zaczął pełnić funkcję łącznika z grupą opozycjonistów w Szczecinie na terenie II okręgu wojskowego (niem. Wehrkreis, WK). Uczestniczył w przygotowaniach do zamachu na Adolfa Hitlera 20 lipca 1944. Po klęsce spiskowców został aresztowany przez Gestapo 23 lipca i torturowany podczas przesłuchań.