Ahora el plan del Estado mayor franquista era fijar el frente en la línea Segorbe-Sagunto, para luego avanzar hacia Valencia, y a tal fin se constituye el "Cuerpo de Ejército de Turia" mandado por José Solchaga. Se reciben como refuerzos tres divisiones del CTV italiano, además de un poderoso apoyo aéreo. El 5 de julio, las divisiones franquistas en Levante emprendieron una gran ofensiva para abrirse camino hacia Valencia. En aquella zona se habían concentrado entre ambos bandos varios centenares de piezas de artillería y un total de 400 aviones, concediendo una clara superioridad de la aviación del campo franquista. García Valiño, que se encontraba estacionado con sus tropas en las afueras de Castellón, comenzó la embestida desde el norte, pero en aquel sector la sierra de Espadán llegaba casi hasta el mar y las fuerzas republicanas, dirigidas por los capacitados Gustavo Durán y Menéndez López, no pudieron ser desalojadas. El 13 de julio, Varela, junto a las divisiones italianas del general Berti, atacó hacia el sur de Teruel, coordinando su acción con los requetés navarros de Solchaga. En los primeros días de la batalla los blindados italianos habían logrado importantes avances, pero la resistencia republicana estaba de nuevo bien organizada. Una unidad de carabineros republicanos resistió largamente en Mora de Rubielos, importante localidad de la zona, antes de retirarse. Finalmente, cayó Sarrión y, con ella, las posiciones republicanas situadas a lo largo de la Sierra del Toro. El frente empezó a derrumbarse de forma parecida a lo ocurrido en Aragón hacía unos meses atrás. Los peores augurios parecían cumplirse para los republicanos.