Aunque trató de huir al comienzo de la Guerra Civil Española, fue rápidamente localizado y encarcelado en la cárcel Modelo de Madrid. Condenado a nueve años de prisión por la justicia republicana, su pena fue rebajada a dos años y medio y, posteriormente —por la mediación de los generales Miaja y Rojo— es indultado y se plantea su ingreso en el Ejército popular. El 21 de marzo de 1937 se traslada a Valencia para incorporarse a dicho ejército y aprovecha la circunstancia para fugarse a la zona sublevada. El 1 de abril se encuentra ya en ella. Posteriormente pasó a dirigir la II Brigada Navarra, al frente de la cual intervino en la Batalla de Santander. El 9 de marzo de 1938 fue nombrado comandante de la 150.ª División. Al frente de esta unidad participó en la Ofensiva de Aragón, teniendo una destacada intervención durante la Batalla de Caspe frente las a tropas de las Brigadas Internacionales. Los avances de Muñoz Grandes le llevaron a entrar en Cataluña y alcanzar el río Segre.