Самый известный Бонхоффер. Теолог, пастор, один из основателей антинацистской конфессиональной церкви. Изучал богословие в университетах Берлина и Тюбингена
В 1928—1929 — помощник пастора в немецкой евангелической общине в Барселоне, в 1930—1931 стажировался в Объединенной теологической семинарии (Нью-Йорк). Затем стал пастором в берлинской Ционскирхе и преподавателем систематической теологии в Берлинском университете. В 1933 протестовал против расовой политики нацистов и участвовал вместе с пастором Мартином Нимёллером в создании Исповедующей Церкви, которая выступала против попыток НСДАП подчинить себе лютеранскую церковь посредством создания пронацистской «Евангелической церкви германской нации». С конца 1933 по 1935 жил в Англии. В 1935 вернулся в Германию, стал организатором и руководителем семинарии Конфессиональной церкви. В 1936 ему было запрещено преподавать, затем ему также запретили публичные выступления и публикации. В 1937 была закрыта созданная им семинария.

Муж его сестры Ганс фон Донаньи, участник заговора, в 1941 «завербовал» Бонхёффера в качестве агента абвера, чтобы обеспечить ему возможность поездок за рубеж. В 1942 году Бонхёффер по линии абвера выезжал в Швецию; во время этой миссии передал мирные предложения участников антинацистского Сопротивления, адресованные представителям Великобритании и США. Одновременно продолжал заниматься теологическими исследованиями, работал над книгой «Этика», в которой утверждал, что христианин имеет право участвовать в политическом сопротивлении диктатуре. По его мнению, совершённые во время этой борьбы действия (ложь, убийство и др.), несмотря на высокие мотивы участников Сопротивления, остаются грехами, которые, однако, могут быть прощены Христом.

Используя свою работу в абвере, помог семи евреям бежать в Швейцарию.

В апреле 1943 был арестован, обвинён в «подрыве вооружённых сил» и помещён в тюрьму Тегель. В заключении работал над записками, составившими опубликованную посмертно в 1951 книгу «Сопротивление и покорность». После неудачи покушения на Гитлера 20 июля 1944 года был переведён в тюрьму гестапо на Принц-Альбрехтштрассе в Берлине, в феврале 1945 — в концлагерь Бухенвальд, а в начале апреля переведён во Флоссенбюрг. В этот период он смог сохранить несколько любимых книг — Библию, труды Гёте и Плутарха. В тюрьмах и лагерях сохранял присутствие духа и мужество, не только размышлял над богословскими вопросами, но и писал стихи. 8 апреля смог провести последнее в своей жизни богослужение.

9 апреля 1945 казнён через повешение в концлагере Флоссенбюрг (Бавария). Вместе с ним погибли адмирал Канарис и генерал Остер, а также некоторые другие участники заговора. Накануне казни Бонхёффер сказал: «Это конец, но для меня — начало жизни».