La Batalla del Ebro ocurrida entre el 25 de julio y el 16 de noviembre de 1938 fue la batalla más larga y sangrienta de la Guerra civil española, así como el evento decisivo que llevaría a un desenlace a favor del franquismo. Se llevó a cabo en el cauce bajo del valle del Ebro, entre la zona occidental de la provincia de Tarragona (Tierra Alta) y en la zona oriental de la provincia de Zaragoza (Mequinenza). Las conquistas de las fuerzas sublevadas del general Franco habían dividido en dos el territorio de España y amenazaban con tomar Valencia. El Ejército del Ebro constituyó el mayor y último esfuerzo de los republicanos por detener el avance del franquismo, pero el éxito inicial de la operación no pudo sostenerse debido a la superioridad material que inclinó la balanza hacia el bando franquista. Poco después de concluida Batalla del Ebro caerían Barcelona y Madrid. El totalitarismo reinaría en Europa hasta 1945 con el final de la Segunda Guerra Mundial.
Con el éxito del ejército franquista en la Ofensiva de Aragón y su llegada a Vinaroz en el Mediterráneo, la República quedó dividida en dos. La amenaza se cernía sobre Valencia que servía como sede del gobierno constitucional. Para aliviar la presión franquista, el general Vicente Rojo creó el Ejército del Ebro reorganizando las unidades derrotadas en Aragón. Planeaba lanzar una ofensiva masiva en el valle del Ebro cruzando el cauce para aliviar la presión que sufría el Ejército del Levante e intentar, finalmente, llegar a Valencia para reunificar el territorio republicano. Este ejército contó con unos 100 000 hombres que incluían a las tropas más fogueadas de la República junto a otras recién reclutadas en Cataluña; las apoyaban 200 piezas de artillería, 120 blindados y unos 200 aviones de combate. Los sublevados contaron, en total, con los refuerzos que fueron llegando, con unos 98 000 hombres, más de 300 piezas de artillería y unos 300 aviones de combate.

El 25 de julio los republicanos cruzaron el río del Ebro. Se dividieron en 3 líneas principales de ataque: al norte, hacia Mequinenza; al sur, hacia Amposta; y en el centro, hacia Gandesa, el centro de comunicaciones más grande de la región. La primera fase de la estrategia republicana se ejecutó con éxito. En solo unas horas fueron tomados todos los pueblos ubicados en el sector central del frente. En el norte se había llegado a Mequinenza, sin llegar a a tomarla, y a los altos de los Auts. El único ataque republicano que no tuvo éxito fue el de Amposta, donde se perdió el factor sorpresa y los republicanos fueron rechazados más allá del río. En el centro avanzaron hasta Gandesa y Villalba de los Arcos. Las deserciones de los sublevados fueron numerosas y los republicanos tomaron unos 5 000 prisioneros. Franco se vio obligado a enviar refuerzos desde Andalucía y desde el frente del Levante, donde se detuvieron las operaciones. De esta forma el objetivo fundamental de los republicanos se había logrado.
Las fuerzas republicanas llegaron hasta Gandesa, pero el desabastecimiento detuvo la ofensiva. El cruce de materiales y suministros a través del río Ebro era hostigado por las fuerzas nazis de la Legión Cóndor. Los republicanos en tierra se encontraban gran parte del tiempo sin apoyo aéreo. La aviación republicana se demoraría varios días en llegar, por razones nunca explicadas. Así comenzó una cruenta batalla de desgaste en el valle del Ebro que beneficiaría a las fuerzas franquistas, que se encontraban mejor abastecidas. Los sublevados franquistas ejecutaron la mayor concentración de ataques de artillería de toda la guerra, y destinaron al frente prácticamente toda la fuerza aérea disponible.
La primera contraofensiva franquista se inició el 6 de agosto, pero la feroz resistencia republicana obligó a los franquistas a lanzar sucesivas campañas. Para el mes de septiembre el conflicto se encontraba estancado. Entretanto, los sublevados con el apoyo alemán continuaban bombardeando objetivos estratégicos en España bajo control republicano, particularmente las comarcas de Tarragona, La Ampolla, el puerto de Barcelona, Cataluña, el litoral valenciano y Almería. El número de bajas y pérdidas materiales en ambos bandos era enorme. A finales de octubre los franquistas organizaron un ataque final con el que buscaban derrotar a las fuerzas republicanas en el valle del Ebro, que sufrían ante la falta de suministros.

Soldados cruzando el río Ebro durante la Batalla del Ebro, en plena Guerra civil española.
El 30 de octubre se inició el ataque final de los sublevados franquistas en el paso de un kilómetro y medio de anchura al norte de la Sierra de Cavalls. La concentración de artillería y los constantes bombardeos aéreos fueron decisivos para romper el frente republicano. Durante alrededor de tres horas desde el amanecer, las posiciones republicanas fueron castigadas con el bombardeo de 175 baterías nacionalistas y más de 100 aviones. Los republicanos enviaron un centenar de cazas para responder al ataque, produciéndose la mayor de las batallas aéreas ocurridas en el Ebro. El flanco sur se desmoronó y los supervivientes cruzaron el río Ebro.
El 10 de noviembre solo quedaban seis baterías republicanas al oeste del Ebro y las últimas posiciones republicanas eran abandonadas deliberadamente. Las últimas operaciones militares ocurrían en medio de las primeras nevadas de la temporada de invierno, en un campo de batalla que apenas en agosto se encontraba bajo un calor intolerable. Entre el 15 y el 16 de noviembre los últimos combatientes republicanos volvían a cruzar el río, esta vez en dirección contraria. Tras varios meses de lucha en el Ebro el enfrentamiento culmina con la victoria franquista. Para entonces parecía que el resultado de la guerra no estaba claro, con España aún dividida entre las facciones republicanas y los nacionalistas sublevados. Pero los resultados de la Batalla del Ebro, aunados a la tensa situación geo-política que reinaba en la Europa pre-guerra, terminaron por descartar la internacionalización del conflicto en España. Las naciones como Francia y Gran Bretaña que mantenían una política de no intervención se encontraban en una franca actitud complaciente hacia Hitler y Mussolini.
Las pérdidas humanas y materiales de ambos bandos en pugna fueron tremendas, pero especialmente fue afectada la población civil que no se encontraba directamente implicada en el conflicto. Se estiman alrededor de 6 500 fallecidos y más de 34 000 heridos en el bando franquista, así como 10 000 a 15 000 fallecidos y más de 30 000 heridos en el bando republicano. Las pérdidas materiales fueron incuantificables. Ambas facciones perdieron grandes cantidades de equipamiento militar terrestre y aéreo. La aviación republicana habría sido la más perjudicada debido a la imposibilidad de reponer esas pérdidas.
Tras las Batalla del Ebro las fuerzas republicanas se encontraban diezmadas y sin posibilidades de obtener una victoria ante las el siempre reforzado y mejor abastecido ejército franquista. El apoyo de los alemanes nazis y los italianos fascistas probó decisivo. La Batalla del Ebro significó la derrota decisiva de la República y abrió el camino para la caída de Cataluña, así como para el desenlace de la Guerra civil española a favor del bando franquista.