Der Großteil der österreichischen Freiwilligen kämpfte in den Reihen der Internationalen Brigaden. Die deutschsprachigen AktivistInnen wurden nach einigen Reorganisationen ebenso wie die skandinavischen und holländischen Interbrigadisten in der XI. Brigade gesammelt, die ab Juni 1937 aus dem »Edgar André«-, »Hans Beimler«-, »Thälmann«-, und »12. Februar«-Bataillon bestand. Eine größere Anzahl von Österreichern kämpfte vom Dezember 1936 bis Juli 1937 im »Tschapaiew«-Bataillon (XIII. Brigade). Rund 260 österreichische Spanienfreiwillige wurden im Kampfeinsatz getötet.

Der Aufbau des Sanitätsdienstes der Internationalen Brigaden wurde vom Servicio Sanitario Internacional organisiert und von französischen, englischen und amerikanischen Organisationen unterstützt. Fast alle österreichischen Spanienkämpferinnen waren im Sanitätsdienst als Ärztinnen und Krankenschwestern eingesetzt.

Am 23. September 1938 kündigte der Ministerpräsident der Spanischen Republik, Juan Negrin, vor dem Völkerbund in Genf den Rückzug der Internationalen an. Vermutlich wollte er damit – allerdings ohne Erfolg – Franco zum Verzicht auf die vom faschistischen Italien und NS-Deutschland geleistete Hilfe zwingen. Noch in der Nacht auf den 24. September wurde mit der Demobilisierung der internationalen Freiwilligen begonnen. Die meisten österreichischen Spanienkämpfer kamen nach Bisaura de Ter, nachdem sie an einer Abschiedsparade in Barcelona teilgenommen hatten. Andere wurden in Zentralspanien in Almussafes in der Nähe von Valencia zusammengefasst und per Schiff nach Katalonien gebracht. Als Ende Jänner 1939 die Franco-Truppen auf Barcelona vorstießen, wurde ein Teil der noch in Katalonien befindlichen Internationalen noch einmal mobilisiert. Der so genannte »Zweite Einsatz« hatte aber eher den Charakter eines Rückzugsgefechts und endete mit dem Übertritt über die spanisch-französische Grenze.