Al maig es va preparar per a intervenir en l'ofensiva de Segòvia, un atac de distracció que pretenia prendre la capital segoviana i reduir la pressió franquista sobre Bilbao. El comandant d'artilleria Francisco Gil Díaz-Pallarés va assumir el comandament per a executar l'operació, mentre que la brigada es va integrar en la 34a Divisió i fou reforçada amb una companyia de carros de combat. Encara que situada inicialment com a reserva, poc després del començament de l'operació va ser enviada a primera línia de combat. L'1 de juny la brigada va atacar les posicions enemigues entre Cabeza Grande i Matabueyes, aconseguint infiltrar-se en la rereguarda enemiga. Va aconseguir ocupar les posicions de Matabueyes, La Casona i La Casa de Santillana, encara que va fracassar en l'assalt de Cap Gran. La brigada també stuvo prop de conquistar la població de La Granja de San Ildefonso i el pròxim Palau Reial, la qual cosa hauria deixat el camí expédito cap a Segòvia. No obstant això, la intervenció dels regulars marroquins va frustrar l'operació. Per al 4 de juny la brigada s'havia retirat a Navacerrada, i l'endemà ja es trobava a Madrid.