女武神行动（德语：Unternehmen Walküre）是纳粹德国于第二次世界大战期间所制定的政府存续计划（英语：continuity of government）的代号，其大致内容为赋予德国国土后备陆军（英语：Replacement Army）在社会民生秩序崩溃时接管国家治安的权力。对纳粹政权而言，肇致政府无法有效掌控社会的主要因素可能包括盟军轰炸与数百万于德国工厂内工作的非自愿外国劳工（英语：Forced labor in Germany during World War II）集体暴动等。
作为接管纳粹政权计划的一部分，包含弗里德里希·奥尔布里希特上将、海宁·冯·特雷斯科夫（英语：Henning von Tresckow）少将与克劳斯·冯·史陶芬堡上校在内的纳粹德国陆军高阶军官修改了女武神行动的相关内容，计划在刺杀纳粹德国元首阿道夫·希特勒后解除亲卫队的武装，并逮捕纳粹高层人员。在准备的过程中，暗杀小组管理混乱，行动过程中举棋不定，暗杀希特勒的行动于1944年7月20日启动，炸弹爆炸后，暗杀小组在柏林的接应奥布李希特将军坚持等到希特勒死亡的讯息从而推迟了女武神行动的开始时间，导致命令延迟，行动以失败告终。
原始的女武神行动是由弗里德里希·奥尔布里希特上将为了因应危及政府存续的紧急状况而制定，且该计划亦获得希特勒认可。
将德国后备陆军（英语：Replacement Army）用于发动政变的想法一直都存在，但是除了希特勒本人以外，仅有自1938年以来便持续担任后备陆军指挥官的弗里德里希·弗洛姆上将有权力启动女武神行动。弗洛姆拒绝参与政变的态度对7月20日密谋案的策划者们而言是个很大的阻碍。但在1943年3月13日暗杀行动（英语：Operation Spark (1940)）失败后，奥尔布里希特上将认为原始的政变计划已不合时宜，因此就算弗洛姆拒绝合作也必须让后备陆军参与政变。
原先的女武神行动仅制定了使后备陆军进入作战准备状态的程序与方针。奥尔布里希特上将又在原始行动的基础上增加了名为“女武神II”的第二部分计划，其内容为在启动女武神行动的条件成就时能够更快速地召集动员各单位进入行动状态。1943年8月至9月间，海宁·冯·特雷斯科夫（英语：Henning von Tresckow）少将因认为奥尔布里希特上将的修订版本仍然不足以满足政变的需求，因此大幅扩充了女武神计划，同时草拟了数项新的补充命令。新计划的其中一段内容如下：
新计划同时包含了写给柏林各政府部门、位于东普鲁士的希姆莱总部、各广播电台、电话线路交换中心、各军事区中的纳粹党基层部门与集中营在政变发动后的详细指示。早期研究认为克劳斯·冯·史陶芬堡上校是女武神行动的主要拟定人，但战后苏联所取得并于2007年间公布的资料显示特雷斯科夫少将早在1943年秋天便已拟定了计划中的详尽细节；所有相关文件均交由特雷斯科夫的夫人爱莉卡（Erika）与其秘书玛格莉特·冯·欧文（Margarete von Oven）缮打，两人在工作期间还特别佩戴手套以免留下指纹。
大体而言，史陶芬堡上校等人的政变计划是透过制造亲卫队企图夺权并刺杀希特勒的假象来诱使后备陆军上当，并使后者以此为理由接管并控制政府部门，从而达到夺取纳粹政权的目标。密谋者们假定执行女武神行动的士兵与低阶军官将会受骗上当，错误地相信纳粹政权的领导阶层们背叛了国家，因此必须除去。密谋者同时认为只要命令是由后备陆军司令部所下达，士兵们便会遵从。
除了希特勒本人外，仅有后备陆军指挥官弗里德里希·弗洛姆上将有权力启动女武神行动。因此政变计划若要成功，密谋者们便必须拉拢弗洛姆上将，或至少使之保持中立。与许多其他的资深军官一样，弗洛姆对推翻希特勒政权的军事阴谋略有耳闻，但他既不支持这样的计划，却也没有将计划通报给盖世太保。
克劳斯·冯·史陶芬堡上校在女武神行动的执行中扮演关键的角色。史陶芬堡上校进一步修正了计划，并作了部分调整以因应局势。史陶芬堡上校作为后备陆军参谋总长的身份给了他当面向希特勒汇报的机会；但这样的身份也意味着他必须亲自在后备陆军司令部监督女武神行动的进行。起初，特雷斯科夫少将与史陶芬堡上校接触了许多能够面见希特勒的军官以询问其执行刺杀任务的意愿。赫尔穆特·史蒂夫（英语：Helmuth Stieff）少将自愿执行暗杀任务，但却因于1944年7月7日的行动中找不到机会而未下手。特雷斯科夫少将曾多次请调狼穴，亦均未成功。最后，史陶芬堡上校决定亲自执行暗杀任务与女武神行动，但这么一来他必须在狼穴刺杀希特勒后，再花三个小时搭飞机返回柏林，而这期间他什么也不能做，这也使计划成功的几率大幅下降。在经过两次失败的尝试后，史陶芬堡上校于7月20日成功在狼穴安放了炸弹，随后便兼程赶回柏林以监督计划进行。
在发现炸弹并未杀死希特勒后，弗洛姆上将随即下令处决弗里德里希·奥尔布里希特上将、其参谋长阿尔布雷希特·梅尔茨·冯·昆海姆（英语：Albrecht Mertz von Quirnheim）上校、克劳斯·冯·史陶芬堡上校与其副官威尔纳·冯·黑夫腾（英语：Werner von Haeften）中校。午夜过后不久，四人即于本德勒馆（英语：Bendlerblock）后方的庭院遭行刑队枪决。
本指令于1943年写成，其内容如下：
I. Der Führer Adolf Hitler ist tot!
II. In dieser Stunde höchster Gefahr hat die Reichsregierung zur Aufrechterhaltung von Recht und Ordnung den militärischen Ausnahmezustand verhängt und mir zugleich mit dem Oberbefehl über die Wehrmacht die vollziehende Gewalt übertragen.
III. Hierzu befehle ich:
Jeder Widerstand gegen die militärische Vollzugsgewalt ist rücksichtslos zu brechen.
In dieser Stunde höchster Gefahr für das Vaterland ist Geschlossenheit der Wehrmacht und Aufrechterhaltung voller Disziplin oberstes Gebot.
Ich mache es daher allen Befehlshabern des Heeres, der Kriegsmarine und der Luftwaffe zur Pflicht, die Inhaber der vollziehenden Gewalt bei Durchführung ihrer schwierigen Aufgabe mit allen zu Gebote stehenden Mitteln zu unterstützen und die Befolgung ihrer Weisungen durch die untergeordneten Dienststellen sicherzustellen. Der deutsche Soldat steht vor einer geschichtlichen Aufgabe. Von seiner Tatkraft und Haltung wird es abhängen, ob Deutschland gerettet wird.
以下为其大致的翻译：
I. 元首阿道夫·希特勒已经死亡！
II. 在这极端危险的时刻，帝国政府发布了紧急军事状态以维持法律与秩序的运作，同时已将行政权力连同国防军的最高指挥权移转予我。
III. 基于此，我特此下令：
任何反抗军事执法者均应被断然消灭。
在祖国如此危急的时刻里，国防军的团结与纪律的维持是第一要素。
这就是我之所以下令要求陆军、海军与空军总司令尽一切可能协助获授指挥权者，完成他们艰难的任务，同时保证其下属单位将完全遵从指示。德国军人正面临着历史的挑战。德国能否得救，端赖他们的毅力与态度。
这场失败的密谋案曾多次被历史电影改编。奥地利导演格奥尔格·威廉·帕布斯特所执导的1955年电影《发生在7月20日（英语：Jackboot Mutiny）》、前苏联导演安那多·李维克（英语：Anatole Litvak）所执导的1967年电影《疯狂将军》、美国导演劳伦斯·席勒（英语：Lawrence Schiller）所执导的1990年电影《刺杀希特勒的阴谋（英语：The Plot to Kill Hitler）》与美国导演布莱恩·辛格所执导的2008年电影《行动代号：华尔奇丽雅》均以该密谋案为背景。
