מבצע ולקיריה (בגרמנית: Operation Walküre) הייתה תוכנית חירום גרמנית במלחמת העולם השנייה להבטחת המשכיות הממשלה שהונפקה לצבא התחלופה של גרמניה (Ersatzheer), על מנת שיבצעו ויישמו אותה במקרה של התמוטטות הסדר האזרחי במדינה. כישלון של הממשלה בשמירה על הסדר הציבורי היה יכול להגרם כתוצאה מהפצצות ערים גרמניות על ידי כוחות הברית, או התקוממות של מיליוני עובדי כפייה שאיישו מפעלים גרמניים.
התוכנית המקורית תוכננה כך שתוכל להתמודד עם הפרעות פנים מדינתיות במצבי חירום. היא תוכננה על ידי הצוות של גנרל פרידריך אולבריכט מתוקף תפקידו כראש משרד הצבא ואושרה על ידי היטלר. הרעיון להשתמש בצבא התחלופה על אדמת גרמניה לצורך ביצוע הפיכה היה קיים עוד קודם, אך הסירוב של מפקד צבא התחלופה הגנרל אוברסט פרידריך פרום, האדם היחיד למעט היטלר שיכול להפעיל את פקודת המבצע, לשתף פעולה עם התוכנית להפיכה, היוותה מכשול רציני לקושרי הקשר. יחד עם זאת, לאחר ניסיון התנקשות כושל בהיטלר ב-13 במרץ 1943, אולבריכט חש שתוכנית ההפיכה המקורית מספיקה, וכי יש להשתמש בצבא התחלופה לצורך ביצוע ההפיכה אפילו ללא שיתוף הפעולה של פרום.
פקודת "ולקיריה" המקורית עסקה רק במוכנות קרבית של יחידות המילואים. אולבריכט הוסיף את החלק הנוסף "ולקיריה 2" אשר סיפק התייצבות מהירה של יחידות כקבוצות קרב מוכנות לפעולה. באוגוסט וספטמבר 1943, הגנרל-מיור הנינג פון טרסקו מצא כי התוספת של אולבריכט לוקה בחסר, והרחיב בצורה משמעותית את תוכנית "ולקיריה". הצהרה סודית החלה במילים: "הפיהרר אדולף היטלר מת! קבוצה בוגדנית של מנהיגי המפלגה ניסתה לנצל את המצב על ידי תקיפת החיילים לקרב שלנו כדי לתפוס את השלטון לעצמם". הוראות מפורטות נכתבו להשתלטות על משרדי ממשלה בברלין, המפקדה של הימלר במזרח פרוסיה, תחנות רדיו, מרכזיות טלפונים, תשתיות נאציות אחרות ומחנות ריכוז.
בתמצית, התוכנית של קושרי הקשר הייתה להטעות את צבא התחלופה על מנת שיתפוס שליטה על הממשלה האזרחית של גרמנית, בטענה שקרית כי האס אס מנסים לבצע הפיכה והתנקשו בהיטלר. תוכנית ההפיכה נכשלה.
