Καθολικές συνωμοσίες και η Ισπανική Αρμάδα
Αυτές οι μυστικές προσπάθειες θα οδηγούσαν άμεσα στην έκθεση δύο πιο σοβαρών συνωμοσιών για την απόλυση της Ελισάβετ και την αποκατάσταση του Καθολικισμού στην Αγγλία. Ένας κατάσκοπος στη γαλλική πρεσβεία στο Λονδίνο - ο οποίος έχει λογικά αναγνωριστεί ως Giordano Bruno (γράφοντας με το ψευδώνυμο Henry Fagot), ένας άσχημος Δομινικανός φιλόδοξος που αργότερα θα κατακτήσει τη φήμη του ως φιλόσοφος της Ιταλικής Αναγέννησης - προειδοποίησε το Walsingham για μυστική αλληλογραφία με Μαίρη που διέρρευσε την πρεσβεία. Η συνωμοσία έσπασε με τη σύλληψη του αρχηγού ενδιάμεσου, Francis Throckmorton, το Νοέμβριο του 1583. Στην κατοχή του υπήρχαν ενοχοποιητικά έγγραφα, συμπεριλαμβανομένου ενός χάρτη λιμένων εισβολής και ενός καταλόγου Καθολικών υποστηρικτών στην Αγγλία. Υπό βασανιστήρια, ο Throckmorton αποκάλυψε ένα σχέδιο για την εισβολή στην Αγγλία από ισπανικά και γαλλικά στρατεύματα σε συνεννόηση με την άνοδο των οπαδών της Mary. Ο Ισπανός πρέσβης απελάθηκε και οι διπλωματικές επαφές με την Ισπανία διακόπηκαν.
Η δεύτερη συνωμοσία, η πλοκή Babington (ονομάστηκε για τον συνωμότη Anthony Babington), εκτέθηκε τον Αύγουστο του 1586 με τη βοήθεια των διπλών πρακτόρων του Walsingham και ειδικών κώδικα, οι οποίοι, χωρίς να γνωρίζουν οι πράκτορες της Mary, προμηθεύονταν πραγματικά τα μέσα επικοινωνίας τους με τη Mary μέσω κωδικοποιημένων επιστολών λαθρεμπόριο μέσα σε βαρέλι μπύρας. Οι επιστολές έδειξαν τη συνενοχή της Μαρίας στην προσπάθεια να απομακρύνει την Ελισάβετ, οδηγώντας στη δίκη, την καταδίκη και την εκτέλεση της Μαρίας.
Το έργο πληροφοριών του Walsingham θα αποδειχθεί επίσης καθοριστικό στον επερχόμενο πόλεμο με την Ισπανία. Βοήθησε να καλύψει τις προετοιμασίες για την αιφνιδιαστική επιδρομή του Sir Francis Drake στο Cádiz Harbour τον Απρίλιο του 1587 τροφοδοτώντας μια σκόπιμα ψευδή αναφορά σχετικά με τα σχέδια του Drake στον Άγγλο πρεσβευτή στο Παρίσι, που ο Walsingham είχε σωστά υποθέσει ότι πληρώνει τους Ισπανούς. Οι πολυάριθμοι κατάσκοποι του Walsingham παρείχαν λεπτομερείς αναφορές για τις ισπανικές προετοιμασίες για την ιστιοπλοΐα της Αρμάδας εναντίον της Αγγλίας τον Ιούλιο του 1588.
Ο Walsingham παντρεύτηκε δύο φορές (και τις δύο φορές σε χήρες): με την Anne Barnes Carleill (μερικές φορές γράφτηκε Carlyle) το 1562 και, μετά το θάνατό της, με την Ursula St. Barbe Worseley το 1566. Η κόρη του Frances (1567–1632) παντρεύτηκε διαδοχικά δύο από τις πιο εξέχουσες μορφές του εσωτερικού κύκλου της Ελισάβετ: ο ποιητής και ο αυθεντικός Σερ Φίλιπ Σίντνεϊ (1583) και ο Ρόμπερτ Ντεβέρεξ, ο 2ος κόμης του Έσσεξ (1590), ένας από τους αγαπημένους της Ελισάβετ που εκτελέστηκε για προδοσία το 1601 μετά από μια απόπειρα πραξικοπήματος. (Ο τρίτος σύζυγός της ήταν ο Richard Burke, 4ος κόμης της Clanricarde.) Το Walsingham έλαβε μια σειρά από προσοδοφόρες προτιμήσεις και κτήματα από το στέμμα, συμπεριλαμβανομένου του αρχοντικού του Barn Elms, κοντά στο Richmond Palace. Αλλά προφανώς πέθανε με μεγάλο χρέος, εν μέρει από την ανάληψη των χρεών της περιουσίας του Sidney.
