En julio de 1936 ostentaba el rango de teniente coronel y era jefe del Batallón de montaña «Flandes» n.º 5, con sede en Vitoria. Alonso Vega, que estaba en contacto con el general Emilio Mola, era el líder de la conspiración militar antirrepublicana en la guarnición de Vitoria. El 19 de julio de 1936, junto al general Ángel García Benítez, dirigió la sublevación militar en Álava y la subsiguiente represión organizada contra los leales a la República. Con posterioridad, al frente de la columna que llevaba su nombre, se distinguió en la batalla de Villarreal —donde fue herido por primera vez—. Tiempo después pasó a mandar la IV Brigada de Navarra, unidad con la que se distinguió en la campaña del Norte y en la Batalla de Brunete.