Celem operacji było odepchnięcie wojsk narodowych od stolicy, lub ich rozbicie, a zarazem uzyskanie inicjatywy strategicznej z perspektywą ofensywy strategicznej doliną Tagu w kierunku Estremadury. Ofensywa przeprowadzona została pod naciskiem komunistów chcących wykazać (m.in. wspierającym ich silnie władzom ZSRR, a także rządowi życzliwej republikanom Francji) możliwości ofensywne wojsk republikańskich.
Po zgrupowaniu znacznych, doświadczonych sił republikańskich, złożonych z sił hiszpańskich, brygad międzynarodowych i oddziałów mieszanych, plan opracowany pod kierownictwem majora Rojo przewidywał wykonanie uderzenia dwoma potężnymi kolumnami, z których jedna kierowałaby się na Brunete, na zachód od Madrytu, a druga na Villaverde, na południe od stolicy. Obydwie kolumny miały się połączyć w okolicach Quatro Vientos, Venta de la Rubia i Ventorre de Cano, tworząc potężne kleszcze, zamykające siły narodowe otaczające Madryt od zachodu i południa.