为了反法西斯斗争的共同目的，来自54个国家的4.2万名志愿者组成“国际纵队”，与西班牙人民并肩作战。

　　9月，马德里开始遭到轰炸。11月初叛军进至马德里城郊，马德里保卫战进入紧张阶段。7日，叛军开始全线展开进攻。共和军顽强抵抗，狠狠打击叛军，使叛军每前进一步，都要付出重大的伤亡代价，叛军进入马德里市区的企图未能得逞。1937年2月和3月，叛军和德、意侵略军又先后发动了两次强大的攻势，都遭到失败。其中在著名的瓜达拉哈达阻击战中，共和军和国际纵队的战士给意军和叛军以迎头痛击，经数小时的激战，意军损失惨重，溃不成军，死伤近万人，被俘达数千人。经过几番较量后，法西斯侵略军和叛军被迫暂时放弃占领马德里的企图，将其主要攻势转向北方。

　　1937年夏，叛军和侵略军在集聚兵力后转入进攻。参加这次进攻的兵力有15万人，佛朗哥叛军主力集中在毕尔巴鄂方向作战。共和军仅能集结6万军队分散抗击敌人。6月20日，巴斯克地区的首府毕尔巴鄂失守。10月22日，共和军在重工业区阿斯图里亚斯的最后一个据点希洪城陷落。随后，法西斯指挥部把作战重点转向了东线。1938年3月，叛军转入进攻，突破共和军防御，推进到地中海沿岸，切断了加泰罗尼亚和西班牙中部以及南部地区的联系。接着叛军分兵出击，南攻巴伦西亚，北进巴塞罗那，共和国处于多方受敌的危急局面。这时英、法政府却封锁法西边界，扣留共和国从国外购买的大批军火。12月法西斯联军集中30万重兵进攻加泰罗尼亚。1939年1月26日，加泰罗尼亚首府巴塞罗那失陷。

　　2月11日，法西斯联军在付出重大伤亡的代价后占领加泰罗尼亚全境。

　　英、法帝国主义者在美国公开支持下，胁迫共和国政府投降来迅速结束西班牙战争。2月27日，英、法两国政府相继宣布承认佛朗哥政权并断绝同共和国政府的外交关系。

　　此时共和国政府处境非常困难，尽管决心作战到底，但共和国内部的反革命武装叛乱打断了政府继续抗战的意图。3月5日在英、法指使下，共和国内部的卡萨多上校和右翼社会党首领贝斯太罗与叛军相勾结，在马德里发动反革命政变，夺取了共和国政权，实行白色恐怖，到处搜捕屠杀共产党员和爱国者。为了配合这一叛乱，佛朗哥的军队全线出击，牵制在前线的共产党作战部队不能回师援救马德里。28日，经历了两年八个月战斗洗礼的英雄城市马德里终于在内外敌人夹攻下陷落。4月初叛军控制西班牙全境，共和国被扼杀，法西斯独裁政权开始了在西班牙的统治。

　　西班牙共和国的失败是一系列不利的内外因素所造成的。最重要的外部因素是德、意的武装干涉以及英、法的所谓“不干涉”政策。内部诸因素中，西班牙共产党始终没有掌握人民阵线的领导权问题则是最主要的，这是一个重要的教训。这场战争牵制了德、意法西斯对其他国家的侵略行动，为各国人民反法西斯斗争提供了宝贵的经验教训。它的意义远远超出西班牙本身，成为第二次世界大战前夕民主力量反对法西斯侵略势力的一个重大事件，是30年代国际反法西斯斗争的重要组成部分。