В марте 1937 года комдив Штерн принимает участие в одной из крупных операций испанской республиканской армии под Гвадалахарой (8—20 марта 1937 г.). Генерал Франко предпринял четвертую попытку захватить Мадрид со стороны провинции Гвадалахара. Главный удар должны были нанести части итальянского экспедиционного корпуса, в который входили четыре дивизии, насчитывавшие до 40 000 человек, 222 орудия, 148 танков.
8 марта 1937 года командир корпуса генерал Роатт поставил задачу войскам перейти в наступление и в первый день овладеть Трихуэке, Бриуэгой и Торихой, а через 4 дня войти в Мадрид. Гвадалахарское направление обороняла 12-я пехотная дивизия республиканцев, насчитывавшая до 10 000 человек, 5900 активных винтовок, 85 пулеметов и 15 орудий. Несмотря на подавляющее превосходство, итальянским войскам с большими потерями удалось только 10 марта занять Бриуэгу и 11 марта — Трихуэке.
С 9 марта 1937 года республиканские ВВС под командованием Я.В. Смушкевича организовали непрерывный конвейер воздушных налетов, в котором принимали участие 45 истребителей, 15 штурмовиков и 11 бомбардировщиков. Итальянский экспедиционный корпус понес серьезный урон и вынужден был с 12 марта перейти к обороне.
Республиканское командование подтянуло дивизии Листера, Га-лана, Нанетти и части 11-й и 12-й интернациональных бригад под командованием генерала Лукача (Мате Залка). 13 марта дивизия Листера нанесла контрудар и заняла Трихуэке. 18 марта ударная группа генерала Лукача перешла в контрнаступление и овладела Бриуэгой. 19—20 марта 1937 года республиканские войска преследовали разгромленные части итальянского корпуса, которые отошли на Сигуэнсу, где их сменили франкистские войска.
Фашисты назвали этот разгром «чудом под Гвадалахарой». У итальянского экспедиционного корпуса было выведено из строя не менее 1500 человек убитыми, 1200 попали в плен, уничтожено 200 автомашин, 65 пушек, 13 гаубиц, около 500 станковых пулеметов{1}.
В Испании Г.М. Штерн сменил Яна Карловича Берзина на посту главного военного советника командования республиканской армии. В ходе проведенных успешных операций он быстро завоевал авторитет не только у республиканского командования, но и заслужил похвалу от самого Сталина. 2 июля 1937 года в выступлении на заседании Военного совета он сказал: «...Никто не думал, и я не слыхал о способностях командующего у Берзина. А посмотрите, как он дело наладил! Замечательно вел дело.
Штерна вы знаете? Всего-навсего был секретарем у т. Ворошилова. Я думаю, что Штерн не намного хуже, чем Берзин, может быть не только хуже, а лучше.. .»{2}