马德里战役的结束就意味着西班牙的内战也结束了，使得弗朗哥彻底成为了西班牙的独裁者，并统治了西班牙37年。另外马德里战役还是让西班牙始终都置身于第二次世界大战之外的主要原因之一，并且直接带来了短命的莫洛托夫——李本特洛普密约，也可称之为和平密约，使得德国与苏联建立了边界互不侵犯的关系。
20世纪初期，以军事强国自居并称霸世界几百年的西班牙内部动荡不安、纷争四起，摇摇欲坠的西班牙政府已无力保证国内的安定，加上其在欧洲影响力的逐渐衰弱，西班牙曾拥有遍布世界殖民地的辉煌历史已经一去不复返了。第一次世界大战期间，西班牙宣布中立，将其全部精力放在了巩固国内政府的统治上。1923年，军人出身的米盖尔•德•瑞沃拉逐步掌握了西班牙的统治大权，成为独裁者，但在1930年便遭到了西班牙国王阿方索十三世的罢黜。
1931年，西班牙共和党逼迫阿方索离开西班牙，随后建立了新的宪法机构，宣布西班牙为工人阶级掌权的共和国，根据新宪法的规定西班牙要结束少数人掌握巨大资产的时代，分划教堂和土地，普及学校教育。1936年共和党在西班牙的一次大型公开选举上得到了更多民众的支持，加速了西班牙土地革命的到来。
尽管西班牙共和党受到广大群众的拥护，但它却也因此而树敌众多，教会势力、大地主和军阀都成了反对共和党的劲敌，1936年6月，西班牙驻摩洛哥驻军爆发反对共和政府的起义，这些起义军在弗朗西斯科•佛朗哥将军的领导下迅速将战火蔓延至西班牙边境，德国与意大利先后声明支持佛朗哥作战，并对佛朗哥军队给予了人力和武器装备方面的军事援助。
而西班牙中部与北部各省仍对自己选举出的共和政府满怀忠诚，他们向世界各民主主义国家提出救援请求，尽管当时英国与法国的态度是不加干涉，但他们还是像美国一样向西班牙共和政府的国际纵队派出了志愿兵。就在世界各大国纷纷宣称自己不对西班牙内战加以干涉的同时，苏联却成了向西班牙共和政府运输军需物资和武器装备的首要国家。
7月30日，佛朗哥军队占领了西班牙中北部的布尔格斯城，之后向南进发准备夺取马德里尽管共和军组织松散、军纪混乱，但他们仍然守住了各交通要道，占据了瓜达拉玛239山脉高地，堵住了民族主义军队进攻首府马德里的通道。由于进攻马德里受挫，民族主义军队于是加速了南部战事的进程，并于9月占领了托莱多。
10月，民族主义军队在将军埃米里奥•莫拉的率领下再次进攻马德里，这一次，佛朗哥将西部军和南部军分成四路纵队，莫拉对此次进攻马德里信心十足，原因不只在于这四路纵队，更重要的是他在马德里城内还有一支“第五纵队”在暗中配合他的进攻。
马德里战役一直持续到11月，这场在以苏联为靠山的西班牙共和军和以纳粹法西斯为支柱的民族主义大军之间展开的战斗成为当时最先进武器的较量，地面有步兵和机械化军队，空中则盘旋着各种新式战斗机。
到了11月23日，民族主义军队已经攻占了三分之一的马德里城，而共和军士兵仍然在顽强作战双方军队此时都已筋疲力尽，于是各自偃旗息鼓在加固的堑壕防御工事里休息，战役由此进入僵局。在接下来的6个月里，民族主义军队继续致力于切断进入马德里城的各种交通要道而共和军则忙于收复失去的领土。
此时获得“大元帅”封号的佛朗哥突然意识到马德里战役正逐步耗尽民族主义军队的人力和物力，于是他下令暂时停止进攻，好让他腾出时间逐步稳定西班牙其余地区的动荡。佛朗哥用了整整两年的时间围困马德里，而苏联、德国和意大利则在其他地区的战场上拼命试验着自己的新型现代化武器。到了1939年初佛朗哥已经控制了西班牙绝大多数地区而长期受困的马德里却有越来越多的平民百姓蒙受灾难，单被饥饿折磨致死的人就以每天400人的速度持续增加。
1939年1月26日，共和军位于巴塞罗那的最后一处北方阵地也落入民族主义军队手中，2月27日，英国与法国先后承认佛朗哥政权为西班牙唯一合法政府而此时马德里城内的共和军仍在顽强抵抗。3月6日，共和军内部发生内讧，进一步削弱了共和军的防御力量。
就在共和军的内部矛盾愈演愈烈的时候，马德里城外的佛朗哥重新组织军队向马德里发起了最后一轮进攻。3月26日，他开始向马德里发动两年以来的首次大规模猛攻。饥肠辘辘、分崩离析的防御共和军很快就溃不成军3万士兵举手投降，其中数千名士兵索性就地放下武器、脱下军服，直接往家乡逃去。3月31日，佛朗哥带领民族主义大军浩浩荡荡地进驻马德里。
马德里战役与西班牙内战致使17.5万西班牙共和士兵丧命20万平民百姓成为战争的牺牲品，另外还有4万共和士兵和百姓以战犯名义被佛朗哥军队处死。弗朗哥麾下也有11万人死亡，其中8.6万士兵死于共和军死刑射击队的枪口和绞刑手的绳索之下。
马德里及其周边地区的战役大大影响了机械化军事武器与空中战斗机的发展，这些武器都将在日后到来的世界大战中占据主导地位。然而令德国和意大利极为不满的是，具有重要战略位置的西班牙竟然没有在第二次世界大战中加入轴心国一方作战而是继续保持中立。
这是因为佛朗哥只想在西班牙内部巩固自己的统治，发展西班牙本国的军事力量，而不希望筋疲力尽的国家军队再次冒险地裹进一场更大规模的战争中，因此直到1975年逝世佛朗哥都一直安稳地掌握着西班牙的统治大权。
马德里战役宣告结束之后，苏联与德国开始就如何瓜分欧洲领土问题展开了磋商。1939年8月23日两国代表维亚切斯拉夫•莫洛托夫与约阿希姆冯•李本特洛普签署了互不侵犯协议，协议规定双方不得对各自的军事行动予以干涉，无论是后来苏联占领波罗的海沿岸的爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛，还是希特勒最终侵占波兰，双方均按照协议的规定未加理睬。
马德里战役关闭了西班牙的内战之窗，却开启了历史上破坏性最强的战争之门。在第二次世界大战中上演的众多先进武器的较量和战略战术的角逐都曾在西班牙平原和马德里大街小巷上进行过实地演习，这场战役的结局直接将佛朗哥推上了西班牙独裁者的位置，并对未来的西班牙进行了长达近40年的统治。
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