Между тем Франко готовил вокруг Мадрида свои «Канны». Как уже было показано выше, «генералиссимусом» владело чувство оскорбленного достоинства. Он так же, как и Кабальеро, хотел продемонстрировать (только не коммунистам, а итальянцам и немцам) свой полководческий дар. Ударом из того же района, где сосредотачивались республиканцы, но только на северо-восток, мятежники намеревались перерезать стратегическую магистраль Мадрид — Валенсия. В это же время (или чуть позже в зависимости от обстановки) другая ударная группировка мятежников, костяк которой составляли итальянцы, должна была с севера (район Сигуэнцы) наступать навстречу южной группе и замкнуть кольцо окружения вокруг Мадрида. Таким образом, два Франсиско — Ларго Кабальеро и Франко готовились вновь сойтись лицом к лицу, как в августе-октябре 1936 года.

Авиаразведка республиканцев и сведения перебежчиков уже в 20-х числах января позволяли сделать вывод, что мятежники затевают к югу от Мадрида новое генеральное наступление. Но все предупреждения не могли остановить Кабальеро, уверенного в своем триумфе. Между тем, и франкисты узнали о готовящемся наступлении республиканцев, и решили упредить их, даже нарушив единство действий со своей северной группировкой (к началу февраля она еще не успела сосредоточиться).

Всего под общим командованием Варелы (непосредственно прорыв осуществлял Оргас) в бой готовились вступить 40 тысяч бойцов, разделенных на три колонны (в каждой 5–6 полков и по 10–20 танков), 180 орудий, 50 танков и 150 самолетов.

На первый взгляд, удар наносился в неподходящей местности. В тылу у республиканцев была река Харама (через которую, правда, было несколько мостов, в том числе железнодорожных), а дороги в районе боевых действий не имели твердого покрытия и ранней весной затрудняли быструю переброску войск. Но франкисты, собрав доселе небывалую по мощи группировку, надеялись быстро захватить мосты через Хараму, форсировать ее и перерезать шоссе Мадрид-Валенсия. Как всегда, костяк всех трех ударных колонн составляли марокканцы и бойцы Иностранного легиона. Новинкой был добровольческий батальон ирландских националистов (т. н. «синие рубашки», около 600 человек), практически полностью уничтоженный в дальнейшем сражении.

У республиканцев на западном берегу Харамы не было укреплений, так как они сами готовились наступать. В первых числах февраля две бригады Народной армии (18-я и 23-я) в качестве авангарда будущей ударной группы заняли позиции на западном берегу. В них было по 4 полноценных батальона (правда, батальон мятежников был, как правило, по численности в два раза больше республиканского), но приданные им артиллерийские батареи еще не подошли.

6 февраля, после короткой артподготовки мятежники двинулись в наступление, намереваясь захватить мосты через Хараму. Несмотря на то, что республиканцы еще не успели освоиться в новом для них районе, они оказали ожесточенное сопротивление, но к ночи под угрозой окружения обе бригады были отведены на восточный берег Харамы. Опять плохо показало себя высшее республиканское командование (Посас), ничем не поддержавшее две бригады на западном берегу, хотя в тылу стояло 6 бригад, подготовленных для наступления.

К северу от фронта наступления мятежников протекала река Мансанарес, что давало республиканцам отличную возможность нанести Оргасу фланговый удар, опираясь на водную преграду. В излучине Мансанареса и Харамы находился и крайне важный стратегически городок Васиамадрид, из которого можно было держать под обстрелом шоссе Мадрид — Валенсия. Республиканское командование несколько укрепило войсками этот район, но основное внимание его было приковано к вышедшей на берега Харамы группировке Оргаса. Поднятые по тревоге, к Хараме перебрасывались XII-я интербригада (состоявшая к тому времени большей частью из немцев и австрийцев) и несколько испанских бригад.

7 февраля мятежники атаковали переправы через Хараму, но были отбиты. Тогда 8 февраля Оргас перенес удар в излучину двух рек и силами до шести батальонов захватил ее, вместе с городом Васиамадрид. Ночью четыре батальона республиканцев из разных бригад контратаковали, но мятежники уже успели не только отрыть окопы, но и натянуть колючую проволоку, перед которой новобранцы, как правило, пасовали.

9 и 10 февраля мятежники приводили себя в порядок и готовились к форсированию Харамы. Республиканцы не уничтожали мосты через реку, видимо, все еще имея в виду свое генеральное наступление. Охрану мостов поручили нескольким ротам интербригад. В ночь на 11 февраля только что прибывший на охрану моста Пиндок франко-бельгийский батальон им. А. Марти был внезапно атакован марокканцами, перебившими штыками и кинжалами целую роту в составе 126 человек, из которой смогли спастись только шесть бойцов. Мятежники быстро перебросили на восточный берег четыре батальона, более 10 танков и стали расширять плацдарм. В пять вечера две интербригады (XI-я и XV-я) при поддержке танков провели контратаку. Танки дошли до моста, но пехота отстала, и мятежники сохранили свой плацдарм на восточном берегу Харамы глубиной в 3 километра.

Ночью франкисты навели понтонный мост и к утру 12 февраля переправили через реку 9 батальонов, 40 орудий и 15–20 танков. Новая атака интербригад при поддержке танков на этот раз закончилась серьезной неудачей: огнем немецких противотанковых пушек было подбито 7 танков. В тот же день мятежники захватили еще одну переправу через Хараму и расширили свой плацдарм на восточном берегу, составлявший 8 километров по фронту и 2–3 километра в глубину.

Неприятностью для Франко стало господство в воздухе республиканской авиации. Мятежники уже не могли по несколько раз в день бомбить позиции противника: советские истребители сразу же поднимались на перехват. В воздушных боях участвовало сразу до ста машин. 12 февраля 1937 года было сбито 7 самолетов мятежников, и ВВС республики были впервые в войне направлены для штурмовых ударов по частям мятежников. До этого такой вид использования авиации почти не применялся. Дело ограничивалось бомбежкой аэродромов и транспортных узлов и предотвращением бомбовых ударов противной стороны.

В сражении при Хараме получили боевое крещение советские зенитные 76,2 мм орудия образца 1931 года, 20 из которых поступило в Испанию в январе 1937 года (эти пушки, правда, были не совсем советскими; их производили в СССР на основе закупленного в Германии орудия фирмы «Рейнметалл»). До прибытия этих орудий на вооружении у республиканцев были только мелкокалиберные зенитные пушки «эрликон», пригодные для защиты боевых порядков от низколетящих целей. Теперь каждая из трех переброшенных на Хараму зенитных батарей (их расчеты были интернациональными: немецкий, чехословацкий и французский) могла вести огонь по воздушным целям на высоте до 7 километров, выпуская 60 снарядов в минуту. К 17 февраля зенитчики уничтожили 13 самолетов, а всего в ходе сражения они записали на свой счет более 20 самолетов. Впервые в истории войн зенитные пушки прямой наводкой били и по танкам, и пехоте противника, не раз спасая положение республиканцев. На Хараме также блестяще зарекомендовало себя немецкое 88 мм зенитное орудие, которое считается лучшей зенитной пушкой Второй мировой войны. Прикрываемые этими орудиями участки фронта мятежников были практически недоступными для республиканских бомбардировщиков.