Но хотя Штауфенберг был лишь младшим офицером, он вскоре убедился, что фельдмаршалы слишком нерешительны, если не сказать, слишком трусливы, чтобы предпринять хоть что-нибудь для упразднения Гитлера или прекращения ужасающего истребления евреев, русских и военнопленных на оккупированной территории. Ничем не оправданная катастрофа под Сталинградом вызвала у него отвращение. Сразу по ее окончании, в феврале 1943 года, он попросил направить его на фронт, был назначен в штаб 10-й танковой дивизии в Тунисе и прибыл туда к моменту завершения боев за Кассеринский перевал, в которых его дивизия вышибла оттуда американцев.
7 апреля его автомобиль наскочил на минное поле. Некоторые утверждают, что он был также атакован низко летящим самолетом союзников. Штауфенберга тяжело ранило: он потерял левый глаз, правую руку и два пальца на левой и получил ранения в голову, возле левого уха, и в колено. В течение нескольких недель казалось, что он полностью лишится зрения, если останется в живых. Но в мюнхенском госпитале под квалифицированным наблюдением профессора Зауэрбруха его вернули к жизни. Любой другой человек на его месте подал бы в отставку и отказался бы от участия в заговоре. Но уже в середине лета он писал генералу Ольбрихту, после упорных упражнений научившись держать ручку тремя пальцами левой руки, что рассчитывает вернуться на военную службу через три месяца. Пока он поправлялся, у него было достаточно времени для размышлений, и он пришел к выводу, что, несмотря на свои увечья, обязан взять на себя священную миссию.
«Я чувствую, что должен теперь что-то предпринять, чтобы спасти Германию, — сказал он своей жене, графине Нине, матери четырех маленьких детей, когда она приехала в госпиталь навестить его. — Мы, офицеры генерального штаба, обязаны взять на себя свою долю ответственности».
К концу сентября 1943 года он вернулся в Берлин в чине подполковника и получил назначение на должность начальника штаба у генерала Ольбрихта, в управлении сухопутных войск. А вскоре он, используя три пальца здоровой руки, начал учиться обращению с имевшимися в абвере бомбами английского производства. Но этим он не ограничился. Ясность мышления, религиозность, незаурядный организаторский талант вселили решимость в заговорщиков, однако породили и определенные разногласия, поскольку Штауфенберга не удовлетворял тот громоздкий, консервативный, бесцветный режим, который намеревались установить в Германии после падения национал-социализма престарелые, с заскорузлым умом, руководители заговора Бек, Гёрделер и Хассель.
Отличаясь большей практичностью, чем его друзья из кружка Крейсау, Штауфенберг ратовал за учреждение новой, динамичной социал-демократии и настаивал на том, чтобы в намечаемый состав антинацистского кабинета были включены его новый друг Юлиус Лебер, блестящий социалист, и бывший профсоюзный лидер Вильгельм Лойшнер — активные и деятельные участники заговора. Возникли серьезные разногласия, но Штауфенберг быстро доказал свое превосходство над политическим руководством готовящегося переворота.
В равной мере он добился успеха в отношениях с большинством военных лиц. Он признал генерала Бека их номинальным лидером и с восхищением относился к бывшему начальнику генерального штаба. Однако по возвращении в Берлин он увидел, что Бек после сложной онкологической операции превратился в подобие прежнего Бека: усталый, утративший боевой дух, не выработавший определенной политической концепции, он всецело полагался на Гёрделера. Прославленное в военных кругах имя Бека могло бы сослужить пользу при осуществлении путча, но для активного вовлечения в него войск и управления ими следовало мобилизовать молодых офицеров, находившихся в действующей армии. Вскоре Штауфенберг собрал вокруг себя большинство ключевых фигур из числа тех, кто был ему нужен.
Помимо Ольбрихта, его начальника, это были генерал Штифф, глава организационного управления сухопутных войск (ОКХ); генерал Эдуард Вагнер, первый генерал-квартирмейстер сухопутных войск; генерал Эрих Фельгибель, начальник службы связи при верховном главном командовании (ОКВ); генерал Фриц Линдеман, начальник артиллерийско-технического управления; генерал Пауль фон Хазе, начальник берлинской комендатуры (он мог выделить войска для захвата Берлина); полковник барон фон Рённе, начальник отдела иностранных армий, и его начальник штаба — капитан граф фон Матюшка.