20 октября наскоро собранные, скудные республиканские резервы предприняли на ходу спланированное местное наступление против националистов у Ильескаса. «Русская помощь идет! Она близко!» — с таким кличем комиссары вели бойцов в самоубийственные атаки против армии Варелы. Националисты были задержаны на два дня. Но потери их были невелики и потому быстро восполнимы, а наступавшая группировка растратила силы и утратила боеспособность.

26 октября Африканская армия совершила прорыв на соседнем участке, и вторая линия мадридских укреплений осталась позади. Теперь бои шли уже в ближних предместьях столицы. 28 октября в бой вступила первая партия советской бронетехники. Общее руководство осуществлял комдив Д.Г. Павлов, непосредственное — батальонный командир П.М. Арман (Тылтынь). Следующим утром несколько колонн во главе с полутора десятками танков «Т-26» перешли в наступление у пригородной деревни Сесеньи. Всего в операции участвовало 20 % сил республиканского Центрального фронта. Танкисты ворвались в деревню, где захватили врасплох и разгромили эскадрон марокканской кавалерии. Затем они совершили 15-километровый рейд на юг, уничтожив пехотный батальон националистов. Экстренно прибывшая к Сесенье итальянская танковая полурота из 8 машин понесла большие потери и быстро исчезла с поля боя. Но дружинники, для которых танки были диковинкой, оказались не в состоянии закрепить неожиданный тактический успех. В свою очередь танковое командование, оставшись без поддержки пехоты и артиллерии, через несколько часов отдало приказ к отступлению.

Газеты Республики трубили о победе, они писали чуть ли не о тотальном крушении похода националистов на Мадрид, в то время как успех был локальным и кратковременным. Удар бронетехники после захвата Сесеньи не повлиял на ход событий: итальянцы лишились всего трех танкеток. Уничтожить большинство малозаметных и подвижных «Ансальдо» на медлительных «Т-26» по объективным причинам не удалось. Стал очевиден пробел в подготовке советских танкистов, они были обучены стрелять только с места и потому немалую часть времени в бою растрачивали понапрасну. Большего успеха достигли республиканские артиллеристы, которые на другом участке фронта под руководством советского офицера Н.Н. Воронова подбили сразу пять «Ансальдо».

В боях у Сесеньи выявилось значительное превосходство советского бронетанкового оружия над итальянским. Однако разбить или отбросить Африканскую армию не удалось. Она была остановлена только на сутки, хотя ее танки сильно уступали по техническим данным.

В первых числах ноября, когда националисты возобновили наступление, печать и эфир Мадрида наполнились тревожными сообщениями всех партий Народного фронта. Суть была в одном — «Столица в опасности». Олимпийское спокойствие сохраняли только Ларго и его сторонники, правительство так и не обратилось к народу. Вместо этого невозмутимый военный министр издал… запрет увеличивать численность дружинников Центрального фронта.

Обстановка в Мадриде становилась напряженной: появились сотни беженцев, очереди за продовольствием угрожающе удлинялись. С середины октября националисты приступили к бомбардировкам столицы. Часть зажиточной публики покинула город. Ее примеру последовал и президент Асанья. 19 октября газеты сообщили, что он обосновался в Барселоне. К ноябрю Мадрид оставили иностранные послы (кроме советского). Выполнять их полномочия остались поверенные в делах, вторые секретари или же только технический персонал посольств.

«Пятая колонна», насчитывавшая, по позднейшим подсчетам, не менее 40 000 человек, приступила к решительным действиям. В сумерках на улицах все чаще гремели выстрелы из окон и с крыш, взрывались гранаты. На стенах зданий среди плакатов Народного фронта появлялись листовки националистов и девиз Фаланги «Воспрянь, Испания!» Ночами по городу носились «машины-призраки» с сиренами, слепившие патрульным дружинникам глаза фарами и на бешеной скорости исчезавшие за поворотом. Нередко из таких машин обстреливали прохожих.

Население пролетарских кварталов в ярости вершило самосуд над подлинными и мнимыми вражескими агентами. Группы разъяренных мадридцев вламывались в квартиры или особняки, откуда, по их мнению, доносилась стрельба. Ворвавшись в дом, они ломали и крушили все на своем пути, людей нещадно избивали и уводили в тюрьмы, а здание поджигали.

Многие предусмотрительные владельцы столичных магазинов выставляли в витринах таблички с текстом: «Предприятие предано режиму…», после последнего слова оставляя свободное место. «Сменой вех», как правило, занимались граждане, которые в июле приветствовали подавление мятежа в Монтанье.

В ноябре часть отрядов милиции сражалась с завидным упорством. Несколько дней шла жестокая борьба вокруг пригородных поселков Вальдеморо и Торрехона. Националисты дважды захватывали их и дважды под натиском неприятеля оставляли. Но прочие колонны отступали или откровенно разбегались. «Постепенная, но неумолимая деморализация охватывала фронт», — писал один из участников событий. Другой фиксировал: «…даже коммунистические войска Модесто и Листера тают и расползаются». Остальные части безразличной толпой шагают к городу. Единственной на всем Центральном фронте надежной единицей оказывалась лишь советская танковая рота, количество машин в которой сократилось до десяти.

Танкисты Дмитрия Павлова и Поля Армана валились с ног от усталости. У них не было смены, им приходилось самим заботиться о пополнении запасов. Рота круглосуточно перемещалась вдоль Центрального фронта, затыкая то и дело появлявшиеся в нем многочисленные бреши. Ночами «Т-26» изображали из себя артиллерию, наугад стреляя в сторону вражеских позиций. Наблюдатели отмечали, что там, где в данный момент действовали танки Армана, республиканская пехота была настроена бодро и держалась стойко. Но стоило танковой роте уйти — и пехота вскоре оставляла позицию.

4 ноября националисты овладели Хетафе в 10 километрах от города. Мадрид лишился одного из аэродромов. Вскоре Африканская армия, преследуя расстроенного неприятеля, без боя захватила две господствующие высоты — гору Ангелов в 20 километрах южнее Мадрида и холм Гарабитас к западу от него, с которых хорошо просматривалась вся столица. На Гарабитасе националисты немедленно начали установку артиллерии.

Во взятом после короткого боя Хетафе довольный генерал Варела устроил штаб-квартиру и сообщил корреспондентам: «Сообщите всему миру — Мадрид берем на этой неделе», а через день небрежно бросил: «Мадрид все равно что взят». По сообщениям международной печати, Варела в эти дни даже в постели не снимал орденов и перчаток, чтобы не пропустить торжественного момента взятия столицы.

«Падение Мадрида будет означать потрясающее и унизительное поражение Москвы», — торжествовали правые европейские и американские газеты. В Африканской армии готовились к празднествам в честь взятия столицы. Радио Бургоса и Саламан-ки ввело рубрику «Последние часы Мадрида» и сообщало слушателям подробное расписание праздника. Оно прежде всего предполагало въезд каудильо в столицу «на белом коне». Генерал Мола намеревался проехать на автомобиле по Гран Виа и произнести затем перед микрофоном слова: «Я — здесь».