12 июня, после того, как сорок пять батарей несколько часов громили «железное кольцо», бригада Баутисты Санчеса нанесла удар в том месте, где линия обороны была практически полностью разрушена. Без сомнения, эту слабое место басков позволило установить предательство Гойкоэчеа. Штурм начался сразу же после артиллерийской подготовки. Защитники не могли даже точно определить, когда артиллерийский огонь сменился обстрелом из танковых пушек. В пределах «железного кольца», затянутого дымом разрывов, воцарилась растерянность, началось беспорядочное перемещение. И снова различные подразделения баскских сил, поняв, что им угрожает опасность окружения, поторопились отойти. С наступлением сумерек Баутиста Санчес прорвал линию обороны басков на протяжении километра. От центра Бильбао его отделяло всего десять километров. Теперь националисты могли беспрепятственно обстреливать и сам город. 13 июня все силы басков, оборонявших «железное кольцо», оттянулись в пределы города. Из Бильбао многие уже собирались бежать во Францию. В «Карлтон-отеле» состоялась встреча, на которой Агирре и его министры задали военным один вопрос: удастся ли удержать Бильбао? Командующий артиллерией Херрикаэчебарриа дал отрицательный ответ. Советский генерал Берзин, вспомнив оборону Мадрида и свое участие в ней, посоветовал продолжать сопротивление. В ночь с 13-го на 14 июня баскское правительство приняло решение защищать город. Но на запад, к Сантандеру, необходимо было эвакуировать как можно больше мирных жителей. Стало ясно, что город все-таки будет сдан. Ибо оборонять его станет неизмеримо сложнее, если гражданские не будут помогать солдатам в обороне и те не будут чувствовать, что сражаются за свои дома и за своих близких.
14 июня смена в составе баскского командования вдохнула новую жизнь в оборону. Эльзасец полковник Путц, недавно командовавший 14-й интербригадой, возглавил Первую баскскую дивизию. Поток беженцев из Бильбао тянулся весь день; ради дела обороны все чрезмерные страсти были взяты под контроль. Дорога на Сантандер подвергалась пулеметному обстрелу с воздуха летчиками легиона «Кондор». Два судна, набитые беженцами, были перехвачены кораблями националистов. Баскское правительство перебралось в деревню Трусьос в западной Бискайе. В Бильбао осталась «хунта обороны» в составе Лейсаолы (министра внутренних дел), Аснара (социалиста), Астигаррабии (коммуниста) и генерала Гамира Улибарри. К 15 июня благодаря реорганизации, проведенной Путцем, линия обороны могла, по крайней мере, стабилизироваться. На севере закрепился Бельдарран, в центре стоял Путц, а на юге полковник Видаль, профессиональный военный, который присоединился к баскам в Сантандере в начале войны. Именно здесь предатель майор Гойкоэчеа оставил укрепления беззащитными перед очередным штурмом. Люди Видаля дрогнули и кинулись вброд через реку Нервьон, не позаботившись даже взорвать мосты за собой. Таким образом они открыли дорогу на Бильбао. На следующий день, 16 июня, Прието телеграфировал Гамиру Улибарри, требуя любой ценой удержать Бильбао, особенно промышленный район города. В это же утро несколько членов «пятой колонны» начали беспрепятственно обстреливать улицы в предместье Лас-Аренас. Отряд анархистов решительно подавил эту вспышку. Но наступление националистов продолжалось весь день. Дивизия Видаля отступила еще дальше. Путц получил тяжелое ранение. К 17 июня штаб-квартира этих двух командиров находилась в центре Бильбао. В течение дня на город упало 20 000 снарядов.