Накануне битвы при Брунете, целью которой было отбросить националистов от Мадрида, республиканцы сосредоточили крупнейшие силы за всю войну: 50–70 тысяч (данные тут разнятся) солдат, 150 самолетов, 128 (по другим источникам 132) танков и 136 (или 217) орудий. Костяк армии составляли — что стало уже нормальным — интербригады. Первый прорыв фронта поручили XV интербригаде теперь уже под командованием хорвата Владимира Копика. Ее увеличили до шести батальонов: к югославскому, британскому, американскому и франко-бельгийскому добавились еще венгерский и испано-итальянский. Наступление республиканцев застало противника врасплох, но встретилось с неожиданным и ожесточенным сопротивлением. Республиканская легенда о Холме самоубийц нашла зеркальное отражение в Холме комаров, прозванном так за назойливый свист тысяч пуль. Штурмуя этот холм, погиб чернокожий американец, командовавший батальоном имени Вашингтона, в котором сражались преимущественно нью-йоркские евреи. За десять дней боев республиканские войска продвинулись почти на тринадцать километров. Это стало возможным прежде всего благодаря господству в воздухе советской авиации в первые дни внезапного наступления. Но это продолжалось недолго. Энтони Бивор отмечает: «Хотя в начале битвы силы республиканцев располагали преимуществом, имея в каждом боевом вылете по тридцать истребителей, уже с 11 июля в небе доминировали националисты. Их самолеты, сначала Юнкерсы-52, Фиаты и Хенкели-51, а потом немецкий легион «Кондор» утюжили восемь дивизий республиканцев, сконцентрированных на 200 квадратных километрах голой кастильской равнины. Главной целью самолетов националистов являлись советские танки Т-26, которые на открытой местности становились легкой добычей. Два дня спустя, когда националистам удалось достичь максимальной интенсивности боевых вылетов, у противника осталось всего 38 машин. Днем и ночью Ю-52 и Х-111 беспрепятственно бомбили позиции республиканцев. С 12 июля легион «Кондор» ввел в бой Мессершмитты-109, управляемые такими летчиками, как, например, Адольф Галланд, впоследствии один из асов Второй мировой войны. У самолетов «Чато» и «Моска» в этом воздушном противостоянии шансов не было никаких. «В тот день в небе можно было видеть одновременно двести машин (…). Очередной раз было доказано, что германские и националистические пилоты обучены гораздо лучше и куда увереннее чувствуют себя в бою. Даже машины Хенкель-51, уступавшие советским по техническим характеристикам, наносили противнику существенный урон. Авиация националистов атаковала интербригады неподалеку от реки Гвадаррама. В тот день погиб Джулиан Белл, племянник Вирджинии Вульф, приехавший в Испанию всего месяц назад».
В бреши, проделанные атаками с воздуха, хлынула итальянская пехота. Уже после победы в этом сражении националистов разгорелись ожесточенные споры, кто же сыграл там главную роль. Точку поставил сам Франко (