Fue uno de los comandantes de las columnas que defendió Madrid de los primeros ataques encabezados por el general Varela. En noviembre de 1936, por órdenes del coronel Aureliano Álvarez-Coque encabezó la defensa del Puente de los Franceses al frente de un batallón durante la "batalla de la Ciudad Universitaria de Madrid". Por su heroico desempeño es ascendido por el general Miaja a teniente coronel, siendo felicitado en la orden del día del 18 de noviembre. El gobierno de la República confirma posteriormente la disposición del general Miaja y lo asciende definitivamente a ese empleo en abril de 1938. Siendo jefe de dicha brigada solicitó la destitución de Ricardo Sanz, anarcosindicalista catalán, a quien acusaba de maltratar a los milicianos y llevar prostitutas a las trincheras, pidiendo que se disolviera su unidad (la antigua "Columna Durruti") y se redistribuyeran sus hombres entre las restantes unidades del frente. Según el historiador Ramón Salas Larrazábal, Romero fue el "héroe máximo de la defensa de Madrid".