Va ser un dels comandants de les columnes que va defensar Madrid dels primers atacs encapçalats pel general Varela. Al novembre de 1936, per ordres del coronel Aureliano Álvarez-Coque va encapçalar la defensa del Puente de los Franceses al capdavant d'un batalló durant la "batalla de la Ciutat Universitària de Madrid". Pel seu heroisme és ascendit pel general Miaja a tinent coronel, i felicitat en l'ordre del dia del 18 de novembre. El govern de la República confirma posteriorment la disposició del general Miaja i l'ascendeix definitivament a aquest grau l'abril de 1938. Quan era cap d'aquesta brigada demanà la destitució de Ricardo Sanz, cap de la CNT a qui acusava de maltractar als milicians i portar prostitutes a les trinxeres, demanant la dissolució de la seva unitat (l'antiga "Columna Durruti") i que es redistribuïssin els seus homes entre les restants unitats del front. Segons l'historiador Ramón Salas Larrazábal, Romero fou l'"heroi màxim de la defensa de Madrid".