W lutym 1943 roku został przeniesiony do Afryki Północnej jako pierwszy oficer sztabu generalnego (niem. Erster Generalstabsoffizier, I a) 10. Dywizji Pancernej, która miała ochraniać odwrót wojsk Rommla. 7 kwietnia 1943 roku został ciężko ranny wskutek ataku przeprowadzonego z nisko lecącego samolotu – stracił lewe oko, prawą dłoń oraz dwa palce u lewej ręki. Po przejściu rekonwalescencji w Niemczech, powrócił do służby w Zarządzie Ogólnym Wojsk Lądowych (niem. Allgemeines Heeresamt, AHA) w biurze mieszczącym się przy Bendlerstraße w Berlinie, którego szefem był generał Friedrich Olbricht (1888–1944) zaangażowany w działalność konspiracyjną. W sierpniu 1943 przyłączył się do opozycjonistów w Wehrmachcie i wraz z generałem Henningem von Tresckowem (1901–1944) rozpoczął planowanie kolejnego zamachu na Hitlera i przygotowania do puczu wojskowego. Pucz miał przebiegać przy wykorzystaniu istniejącego już planu operacyjnego o kryptonimie Walkiria, opracowanego przez Friedricha Olbrichta i zaaprobowanego przez Hitlera, który zakładał mobilizację wojsk rezerwy do obrony reżimu w przypadku zamieszek wewnętrznych w Niemczech. Wraz z Olbrichtem, pułkownikiem Albrechtem Mertz von Quirnheim (1905–1944) i von Tresckowem dopracował plan operacji Walkiria na potrzeby zamachu stanu.