20 lipca 1944 w czasie zamachu dokonanego przez pułkownika Clausa von Stauffenberga w Wilczym Szańcu Heusinger stał obok Hitlera. W wyniku eksplozji bomby został niezbyt ciężko ranny. Po rekonwalescencji został aresztowany przez Gestapo i pozbawiony stanowiska, ponieważ wiedział o spisku w otoczeniu Führera, a także kontaktował się z osobami, które brały w nim udział. Nie godził się na przeprowadzenie zamachu. Z tego powodu nie został wtajemniczony w jego szczegóły, co pozwoliło mu ocalić życie, lecz do końca wojny pozostawał poza służbą.

Po II wojnie światowej Po zakończeniu działań wojennych znalazł się w alianckiej niewoli wojennej, był świadkiem w Procesie Norymberskim. Po odzyskaniu wolności pracował w tzw. Organizacji Gehlena przekształconej następnie w wywiad Republiki Federalnej Niemiec. Od 1950 był doradcą wojskowym kanclerza Konrada Adenauera. Po 1952 pełnił funkcję eksperta wojskowego w „Biurze Blanka” przekształconym w Ministerstwo Obrony RFN. Po utworzeniu sił zbrojnych Republiki Federalnej Niemiec – Bundeswehry, został do niej przyjęty w stopniu generała porucznika. Od 1957 był szefem departamentu sił zbrojnych w Ministerstwie Obrony RFN, a także Generalnym Inspektorem Bundeswehry. W latach 1961–1964 pełnił funkcję przewodniczącego Komitetu Wojskowego NATO w Waszyngtonie.