Antes de la Batalla de Brunete, en junio de 1937 hubo una reorganización de las Brigadas Internacionales: El batallón "Hans Beimler" pasó a integrarse en la XI Brigada Internacional germanoparlante, junto a los batallones Thälmann, Edgar-André y 12 de Febrero. Durante el mes de junio la unidad mantuvo varios choques con requetés carlistas en la zona de la Alcarria. Al mes siguiente intervino en la ofensiva republicana de Brunete, donde el batallón combatió duramente aunque también sufrió fuertes perdidas. Durante los últimos días de la batalla mantuvo las posiciones republicanas en los sectores de Quijorna y Villanueva de la Cañada, con el apoyo del "Thälmann".