在共产国际的号召和组织下，有54个国家约3万名反法西斯民主人士不顾本国政府的阻挠和迫害，克服难以想像的困难，躲过了法国边防警察的搜捕，突破海陆封锁线，从不同途径进入西班牙。从1936年10月起，组成著名的“国际纵队”，直接参加了西班牙人民的反法西斯斗争。“国际纵队”共组成7个国际旅。它们在保卫马德里和其他很多重大战役中发挥了巨大的作用。
德、意的武装干涉和“国际纵队”的赴西班牙作战，使这场“内战具有鲜明的国际性。对待西班牙战争的不同态度，成为全世界法西斯侵略势力与反法西斯的和平民主力量之间的分水岭。德、意的武装干涉不但使叛军摆脱了困境，而且大大改变了双方的力量对比。于是，叛军大举进攻。1936年8月13日攻陷西南重镇巴达霍斯，南、北两路叛军得以会师。然后，在德、意侵略军配合下，分兵直指首都马德里。9月底，占领托莱多。至11月6日，抵达马德里近郊，并且立即发动猛烈进攻，企图一举占领首都。这时虽然共和国政府已迁都巴伦西亚，可是共产党部队—“第五团”、“国际纵队”的第11、12国际旅战士都严阵以待，马德里市民不分男女都拿起武器，誓死保卫马德里。
1937年2月和3月，叛军和意大利军队在马德里南面的哈拉玛河和东北面的瓜达拉哈拉先后发动两次强大的攻势，但都被打退了。尤其是瓜达拉哈拉战役，意大利几个正规师团被击溃，死伤数千人，是共和国军队一次成功的阻击战。这就迫使叛军暂时放开马德里，而将其主要攻势转移到北方。