Tras el estallido de la Guerra Civil Española, en noviembre de 1936 se incorporó a las Brigadas Internacionales como otros comunistas procedentes de la URSS, siendo inmediatamente nombrado Comandante en Jefe de la XII Brigada Internacional y participando (con su adjunto Alexey Eisner) en la defensa de la capital y en los decisivos combates de la Ciudad Universitaria de Madrid.