Espanjan sisällissodan käynnistyttyä heinäkuussa 1936, Mod määrättiin komentajakurssille Rjazanin ilmasotakouluun, josta hän maaliskuussa 1937 matkusti junalla Keski-Euroopan halki Espanjaan. Sveitsin ja Ranskan välisen rajan yli Modia ei päästetty, joten hän joutui ylittämään sen jalkaisin rajavartijoita ja poliiseja vältellen. Aluksi Mod toimi Espanjan tasavaltalaisarmeijan kouluttajana, jolloin hän opetti sotilaille muun muassa Maxim-konekiväärin käyttöä. Vuoden kuluttua hänet siirrettiin kansainvälisiin prikaateihin, jossa Mod oli aluksi poliittisena upseerina. Heinä–elokuussa käydyssä Ebron taistelussa hän toimi saksalaisen kommunistin ja antifasistin Edgar Andrén mukaan nimetyn pataljoonan 1. komppanian päällikkönä. Modin komennossa oli lähinnä eri Skandinavian maista saapuneita vapaaehtoisia. Hän käytti Espanjassa salanimeä Lauri Dahlberg, joka oikeasti oli Modin tuntema kajaanilainen työmies.