En julio fue destinada al frente de Madrid, para participar en la Batalla de Brunete integrada en la 34.ª División. El 9 de julio la brigada intervino en socorro de la 15.ª División y posteriormente asaltó las posiciones franquistas de Romanillos y Cerro Mosquitos. Durante los siguientes dos días prosiguieron los asaltos contra las posiciones franquistas, sin resultados positivos. El día 19 una contraofensiva franquista rompió la zona que cubría la unidad, sin que la brigada lograra taponar la brecha, debiendo retirarse al día siguiente. En los siguientes momentos estuvo cubriendo la zona situada al sur de Brunete, pero hubo de retirarse nuevamente por la presión enemiga, coincidiendo con el final de la batalla.