Las unidades republicanas, dispersas en el inicio de la ofensiva, se agruparon al mando del general José Miaja el 15 de febrero, conformando en total cuatro Divisiones o Agrupaciones que consiguen evitar el avance hacia Arganda.
La defensa republicana no solo retrasó los planes del bando sublevado para cercar Madrid, sino que hizo lo mismo con el final de la guerra.
Tras los combates iniciales, las continuas bajas sufridas por las tropas moras ocasionaron serios problemas, al no contarse, puntualmente, con suficientes voluntarios marroquíes en esos momentos.
La fuerza aérea estaba compuesta por bombarderos Junkers-52/3m y los cazas Fiat CR.32 «Chirri» pilotados por españoles e italianos.
Recibieron inicialmente serios reveses, debido a las peores prestaciones aéreas de los cazas italianos.
Sin embargo la adopción de nuevas tácticas y el reemplazo por tripulaciones más combativas, principalmente españolas, lograron inclinar el dominio del aire al lado sublevado.
El Alto Mando de toda la operación estaba compuesto por los generales José Enrique Varela, Luis Orgaz Yoldi y Ricardo Rada Peral.
Las Brigadas Internacionales todavía no estaban preparadas, sobre todo la XV, pero se les envió al frente el 7 de febrero.
Además, aún no habían decidido quién debería ostentar el mando de la agrupación, a lo cual Lister atribuyó el retraso.
Según señaló Enrique Líster en sus memorias, a partir del día 13 el general soviético Pávlov fue el verdadero organizador de la resistencia republicana.
El bando sublevado conservó el terreno que conquistó al otro lado del río, tras retroceder por el fracaso de cruzar el río a la altura del puente de Arganda, siguieron fortificando las posiciones ganadas y donde siguieron permaneciendo durante toda la contienda.