Отец — граф Альфред Шенк фон Штауффенберг — дослужился до майора в армии короля Вюртемберга, затем служил в королевском суде. После отречения короля в 1918 году управлял его имением. В мае 1904 года граф женился на графине Каролине фон Ёкскюль-Гиллебанд, правнучке знаменитого фельдмаршала графа Августа Вильгельма фон Гнейзенау, который командовал прусской армией в начале XIX века.

Удивительным образом не только Штауффенберг, но и другие участники антигитлеровского заговора — Хельмут Джеймс фон Мольтке, Дитрих Бонхёффер, граф Фриц Дитлоф фон дер Шуленбург — были потомками фельдмаршала Гнейзенау.

15 марта 1905 года появились на свет братья-близнецы Бертольд и Александр Штауффенберги. 15 ноября 1907 года опять родились близнецы — Клаус Филипп и Конрад Мария. Конрад умер через день.

Когда Германия проиграла Первую мировую войну, юный Клаус фон Штауффенберг сказал в слезах:

— Моя Германия не может исчезнуть. Она возродится вновь сильной и великой. Есть же Бог на небесах…

Все братья Штауффенберг играли на фортепьяно и скрипке. Клаус — еще и на виолончели. В 1926 году он окончил гимназию в Штутгарте, преуспевал в истории и математике. Полагали, что он станет музыкантом или — поскольку замечательно рисовал — архитектором. К удивлению друзей, он захотел стать офицером. Казалось, при его слабом здоровье и утонченном характере грубая солдатская жизнь не для него. Отбор в офицерский корпус 100-тысячного рейхсвера был очень строгим. Но Штауффенберга зачислили фанен-юнкером в 17-й Бамбергский кавалерийский полк.

С октября 1927 по август 1928 года он учился в пехотной школе в Дрездене. В свободное время учил русский язык, но в русском не преуспел. 1 мая 1933 года Штауффенберг, сдав экзамены, получил лейтенантские погоны. Он выделялся в армейской среде, независимый по характеру, вел себя свободно и раскованно.

Клаус Штауффенберг женился на баронессе Нине фон Лерхенфельд. Ее семья жила неподалеку от Байройта, куда Гитлер приезжал на вагнеровские музыкальные фестивали. В 1938 году всех детей этой семьи вывели на улицу, чтобы проходивший мимо Гитлер пожал им руки. Восхищенные дети несколько дней не мыли руки.

Молодой офицер Штауффенберг всей душой желал, чтобы Германия освободилась от оков Версальского договора. Ему нравилось обещание нацистской партии воссоздать большую армию, позаботиться о сельском хозяйстве, искоренить коррупцию. Он воспринимал Гитлера как надежду, как человека, способного вывести страну из хаоса.

О назначении Гитлера канцером он узнал на плацу.

— Ну, этот парень сумел своего добиться! — воскликнул Штауффенберг.

Штауффенберга привлекало силовое поле, которое создавал фюрер. Он искренне считал: кажущееся невозможным в этом устоявшемся мире Гитлер делает возможным.

Многие родственники будут поражены, узнав, что 20 июля 1944 года Клаус Шенк фон Штауффенберг пытался убить Гитлера. Клауса считали единственным настоящим национальным социалистом в семье. Но вульгарность нацистов его раздражала. Однажды его как представителя полка отправили на партийное собрание. Он демонстративно ушел, когда гаулейтер Франконии Юлиус Штрайхер разразился одной из своих антисемитских речей.

С 1 октября 1934 года Штауффенберг служил в кавалерийской школе в Ганновере. Он много ездил верхом, получал призы как лучший наездник и ходил слушать лекции по геополитике. Он взялся учить английский язык и съездил в Англию, где охотился на лис.

Он успешно сдал вступительные экзамены в военную академию и в октябре 1936 года приступил к занятиям. На курс принимали всего сто офицеров, из них двадцать получали право служить в Генеральном штабе, что открывало дорогу к вершинам военной карьеры. В 1937 году Штауффенберг представил научную работу "Оборона от вражеских воздушных десантов". Он получил премию, в министерстве авиации ее издали для внутреннего пользования.