Estuvo al mando el coronel Juan Guilloto León «Modesto».

En abril de 1938 se creó la «Agrupación Autónoma del Ebro», una formación para agrupar a las unidades republicanas que habían quedado aisladas al norte del Ebro.

[4]​ El nuevo «XV Cuerpo» recibió las divisiones 35.ª, 3.ª y 42.ª —antes denominada División «C»—, mientras que los cuerpos XII y XVIII también recibieron fuertes refuerzos en hombres y material (ya que la frontera francesa se había vuelto a abrir para el tránsito de armamento soviético).

El plan de Rojo consiste en lanzar una ofensiva, masiva y por sorpresa, sobre las fuerzas sublevadas que guarnecen la margen derecha del río Ebro.

El principal cruce del río fue realizado por las fuerzas del V Cuerpo de Ejército (Líster) y el XV Cuerpo (Tagüeña) en la zona comprendida entre Ribarroja, Flix y Ascó.

[14]​ La apertura de compuertas provoca una gran crecida del río que arrastra hombres, camiones y pasarelas que saltan por los aires, tanto por la fuerza del agua como por el choque de troncos con explosivos adosados lanzados por las fuerzas sublevados.

La caída de Cavalls supuso un duro golpe para la República, ya que aquellas posiciones dominaban toda la región.

Los nacionalistas lanzaron un ataque masivo contra un altozano conocido como «Picosa», donde los republicanos se habían atrincherado con gran habilidad.

[20]​ Las tropas republicanas que aún defendían este vértice entre el Ebro y el Segre se retiran rápidamente ante la amenaza de quedar cercadas, mientras los franquistas fijaron una cabeza de puente en Ascó.

[21]​ Tras la dura resistencia en el Frente del Segre, quedaba abierta la retirada, que ya no se detendría hasta la frontera francesa.

Así, el Ejército del Ebro cubrió la retirada por la zona costera hasta alcanzar Barcelona (donde se pretendía organizar una resistencia evocando a Madrid en 1936[22]​), de la cual acabaron retirándose las unidades como la 11.ª División y los Cuerpos de Ejército V y XV.

[23]​ Lo cierto es que para estas fechas el Ejército del Ebro era más una unidad sobre el papel que a la hora de combatir: se encontraba muy mermado en efectivos tanto humanos como materiales, si bien mantuvo una dura resistencia en la medida de sus posibilidades.

[24]​ Allí los restos del destartalado ejército fueron desarmados e internados en campos de concentración,[27]​ desapareciendo finalmente.