Но 17 февраля инициатива в битве на Хараме перешла к республиканцам. Ударив с севера, они смели боевое охранение мятежников и те были вынуждены перебросить с плацдарма назад на западный берег Харамы два батальона пехоты и 4–5 эскадронов кавалерии. Но контратака марокканской конницы была сорвана метким огнем зенитчиков прямой наводкой. Правда и марокканцы применили в этом бою «новинку». Когда республиканцы потеснили одно из подразделений «мавров», те подняли руки, но потом вдруг забросали подошедших бойцов Народной армии гранатами.
17 февраля республиканская авиация с самого утра штурмовала позиции мятежников. В середине этого дня завязался воздушный бой между 50 республиканскими истребителями и 15»юнкерсами», которых прикрывали 30 «фиатов» и «хейнкелей». Летчики дрались на фронте в 10 километров и на высотах от нескольких сотен метров до 5 километров. В результате было сбито 7 самолетов франкистов и 3 — республиканцев.
Весь день, 18 февраля, мятежники контратаковали северную группу республиканцев, но успеха не добились.
В ночь на 19 февраля 1-я бригада дивизии Листера ворвалась на высоту Пингаррон и штыками уничтожила занимавший ее батальон мятежников (1-й ударной бригадой командовал бывший врач Пандо, в перерывах между боями успевавший работать над своей диссертацией). Но уже утром высоту контратаковали три батальона марокканцев и при поддержке артиллерии вернули ее. Республиканцы, поняв, что взять высоту не так сложно, вновь решили по ней ударить. 21 февраля после двухчасовой артподготовки (было стянуто 50 орудий) и ночной бомбардировки Пингаррона в 9 часов утра Листер снова перешел в атаку, одновременно обходя высоту в направлении к мосту через Хараму. Две роты заняли мост, но затем были отбиты. Пингаррон взять не удавалось.
Советские военные советники рекомендовали прекратить атаки высоты, так как она была сильно укреплена, но все же было решено попытаться еще раз. Командование республиканцев надеялось, что, взяв Пингаррон, можно ликвидировать весь плацдарм мятежников на восточном берегу Харамы.
С утра 23 февраля высоту в течение двух с половиной часов обстреливали 10 батарей республиканцев. Батальон мятежников бежал, не выдержав огня. 70-я бригада дивизии Листера, состоявшая в основном из анархистов, захватила Пингаррон и устремилась дальше, однако была остановлена заградительным огнем собственной артиллерии, полагавшей, что контратакуют мятежники. Одновременно по бригаде ударила артиллерия франкистов и республиканцы отошли, оставив высоту, которая с 12 до 15 часов дня была ничейной, но к концу дня снова была захвачена франкистами.
И снова местное командование попросило разрешения еще раз попытаться взять Пингаррон, хотя Посас выступал против этого.
27 февраля началось последнее наступление республиканцев на высоту. К трем часам дня удалось ворваться в первую полосу траншей на высоте, но танки Т-26 отошли для дозаправки в тыл, и республиканская пехота отступила, причем в беспорядке, так как была контратакована. Танки понесли большие потери из-за новой тактики мятежников. Те скрывались в густых кронах оливковых деревьев и забрасывали проходившие через оливковые рощи танки гранатами, бутылками с зажигательной смесью. Танкистам пришлось теперь предварительно обстреливать рощи из пулеметов.
Последнее наступление республиканцев на Хараме характеризовалось еще одним новшеством, введенным командующим всеми войсками направления полковником Бурильо (он, кстати, очень недолюбливал интербригады). Каждому командиру заранее был подготовлен «дублер», готовый взять на себя командование после выбытия основного командира из строя. Но Пингаррон так и остался колоссальной братской могилой — в боях за высоту с обеих сторон погибло 16 тысяч человек.
28 февраля небывалое по масштабам и ожесточенности Харамское сражение завершилось. Обе стороны понесли невиданные потери (франкисты — 20 тысяч человек, республиканцы — 15 тысяч, из которых очень много под Пингарроном). Хотя франкистам удалось форсировать Хараму и взять под обстрел 4 километра шоссе Мадрид — Валенсия, они не достигли своих целей и битву можно считать крупным оборонительным успехом республиканцев. На их стороне бой впервые вела регулярная армия, состоящая из дивизий, способных осуществлять совместное маневрирование. Республиканская авиация завоевала господство в воздухе. Хуже пришлось танкам, понесшим большие потери от огня противотанковой артиллерии (присутствовавший на поле советский военный советник, будущий маршал Г. Кулик даже сказал, что противотанковые пушки сметают танки, как пулемет пехоту). И все же основным залогом успеха по-прежнему оставался слаженный ружейно-пулеметный огонь, в котором республиканцы уже не уступали лучшим частям мятежников. Слабой стороной республиканской армии была очень малочисленная артиллерия, чью функцию приходилось выполнять танкам. Сражение на Хараме потребовало очень большого расхода боеприпасов, и республиканцы стали применять систему выдвинутых к фронту тыловых баз, размещавшихся на подвижных автоколоннах.