1936年11月11日，國民軍的部隊開始進攻卡拉萬切區。防守那裏的是國際縱隊第12旅，該旅下轄3個營：主要由德國人組成的“台爾曼”營、主要由法國人組成的“安德烈.馬蒂”營和主要由意大利人組成的“加裏波第”營。而負責支援他們的是西班牙政府軍的炮兵和蘇聯誌願軍的坦克。我們可以想象一下要指揮這樣一支部隊，首先需要的不是高超的軍事素養而是超人的外語能力。
但是，很不幸這樣的高素質外語人才實在是太少，12旅的交流出現不少的問題。有幾個連隊迷失了方向，沒有到指定的地點進行設防。而步炮協同、步坦協同更是錯誤百出。這使得在絕大部分的時間裏，12旅的官兵們隻能依靠高昂的士氣和手中的步槍和國民軍的坦克、飛機和大炮周旋。雙方為了爭奪每一條街道、每一個建築物、甚至是每一片廢墟展開了激烈的爭奪戰。一時間各種各樣的語言的喊殺聲響徹在馬德裏城。
法國誌願者維埃爾指揮的115名國際縱隊戰士守衛的建築物被國民軍的坦克包圍了。在勸降失敗後，國民軍的士兵點燃了該房屋。在自己生命的最後一刻，維埃爾用身邊燃燒的建材點燃一根香煙，說道：“永遠不會有人知道我們在這裏所作的一切。”（史實）
這樣的事跡每天都在馬德裏發生。勇敢的國際主義者將他們的鮮血灑在這片土地上。他們頑強地防守一度阻止了國民軍的攻勢，但是在優勢火力配合下，凶悍的西班牙外籍軍團還是攻入了馬德裏市中心的西班牙大廣場。雖然，最後這些摩爾人還是被政府軍趕了回去，但是“國民軍攻進市中心”的消息還是不脛而走。得知這一消息，負責看管“政治犯”的人民軍士兵，馬上處死了在押的1000多名政治犯。而另一些膽小的人民軍則選擇開始逃跑。
就這危急關頭，馬德裏防禦戰的總指揮米亞哈趕到了一線，他揮舞著手槍，高呼著：“膽小鬼們，要死也要死在自己的戰壕裏，和你們的將軍死在一起（史實）。”在他的激勵下，政府軍的防線避免了崩潰。但是，在國民軍的重壓之下，政府軍的陣地還是在一點一點的丟失。
而此時，莫拉和弗朗哥決定加上最後一根稻草，徹底壓垮政府軍的防線。國民軍又開始了在馬德裏西北麵大學城的攻勢。因為，按照國民軍的估計，政府軍最後的預備隊已經被投入馬德裏西南麵的卡拉萬切區，現在的政府軍無法應對2個方向上的壓力。同時，政府軍頑強的抵抗，使得國民軍的高層終於下定決心用炸彈和炮彈將馬德裏從地圖上抹去。一時間，馬德裏這座千年古城陷入一片火海，一些羅馬時代建造的古建築也無法幸免。
但是，讓人感到不可思意的是，作為政府軍炮兵觀察站的馬德裏電話局卻在炮擊和轟炸中奇跡般地幸存下。這使得政府軍精準的炮兵火力在整個馬德裏保衛戰期間都沒有停歇。
戰至11月23日，在馬德裏西北麵，國民軍占領了大學城的四分之三。但是在國民軍占領的突出部左翼，國際縱隊的部隊還牢牢的控製著文學院和哲學院。這使得國民軍任何進一步的攻勢都會遭到來自側翼的反擊。
在馬德裏西南麵的卡拉萬切區，國際縱隊和國民軍的部隊隔著曼薩納雷河對峙著。因為河上的托雷多橋已經被國際縱隊炸毀，這條不足20米寬的繞城河成為了一個天塹。高聳的河堤使得國民軍哪怕橫渡了曼薩納雷河也難以攀爬上岸。