Tras las graves bajas en el Jarama, fue enviada nuevamente al Frente de Guadalajara, donde los legionarios italianos del "Corpo Truppe Volontarie" habían lanzado una ofensiva el 8 de marzo con la intención de encerrar a los republicanos en una bolsa alrededor de Madrid. La brigada fue integrada en la 14.ª División de Cipriano Mera, actuando también la XI Brigada Internacional dentro de la 11.ª División de Líster. El 10 de marzo de 1937 los "Llamas negras" y los "Flechas negras" italianos rompieron el frente de la 11.ª División y llegaron hasta Trijueque, pero los alemanes de la XI Brigada Internacional lograron detener el envite. Los interbrigadistas italianos de la "XII Brigada" también contuvieron el ataque, y algunos soldados entraron en contacto con sus compatriotas italianos, los cuales les confundieron por soldados del "Corpo Truppe Volontaire" y cayeron prisioneros de los republicanos. Al día siguiente tuvo lugar un contraataque republicano general, con el apoyo de los carros soviéticos T-26. Los alemanes de la "Brigada Thälmann" lograron reconquistar Trijueque a punta de bayoneta, mientras los italianos del "CTV" emprendieron una desbandada general.