После окончания академии, в июне 1929 года, Григорий Михайлович Штерн был направлен на ответственную работу помощником начальника 4-го отдела 4-го управления Штаба РККА. С декабря 1929 года находится в распоряжении народного комиссара по военным и морским делам СССР. В 1931 году в составе группы командиров РККА под руководством В.К. Путна Штерн был командирован на учебу в Германию.
В ноябре 1931 года при содействии Н.Э. Якира и Я.Б. Гамарника Штерн попадает в Секретариат НКО, где вскоре становится одним из ближайших советников «первого красного офицера» К.Е. Ворошилова — народного комиссара по военным и морским делам и председателя РВС СССР.
С ноября 1931 года Г.М. Штерн — и.о. секретаря народного комиссара обороны СССР, с мая 1933 года — начальник Управления делами народного комиссара по военным и морским делам СССР и председатель Реввоенсовета СССР (с декабря 1934 года — наркома обороны СССР). С февраля 1935 года Г.М. Штерн состоит комиссаром для особо важных поручений при наркоме обороны СССР.
22 сентября 1935 года Центральный Исполнительный Комитет и Совет Народных Комиссаров СССР издали постановление «О введении персональных военных званий начальствующего состава РККА». 20 ноября 1935 года народный комиссар обороны СССР приказом по личному составу армии за № 2396 присвоил Г.М. Штерну воинское звание «комдив».
В марте 1936 года Г.М. Штерн назначается командиром и военкомом 7-й Самарской кавалерийской дивизии. С большой энергией и усердием он берется за руководство частью. На проходивших в 1936 году маневрах дивизия под его командованием была отмечена командующим Белорусским военным округом командармом 1-го ранга И.П. Уборевичем.
В январе 1937 года комдив Штерн был направлен в «служебную командировку» в Испанию, где в то время шла национально-революционная война. До апреля 1938 года, под псевдонимом «генерал Григорович», он являлся главным военным советником командования республиканской армии. Резиденция Штерна располагалась в Валенсии на улице Альборайя, дом 8. Здесь под его руководством были спланированы все операции против войск мятежного генерала Франко в 1937—1938 годах.
Сразу после прибытия в Испанию Г.М. Штерн принимает участие в Харамской оборонительной операции (6—27 февраля 1937 г.). 6 февраля 1937 года мятежники начали наступательную операцию с целью ликвидировать плацдарм республиканских войск на западном берегу р. Харама, форсировать ее, перерезать коммуникации, связывающие Мадрид с юго-восточными районами страны, и овладеть столицей. Сосредоточив на участке протяженностью в 16 км 30 тысяч человек, около 100 орудий, до 100 танков и 70 самолетов, франкисты нанесли удар из района Пинто в направлении на Арганду.
Небольшие силы республиканской милиции, оборонявшиеся на плацдарме (до двух бригад), не смогли удержать противника и 8 февраля отошли на восточный берег. 10—12 февраля войска мятежников форсировали реку и овладели плацдармом на восточном берегу Харамы до 8 км по фронту и 2—3 км в глубину.
Республиканское командование разгадало замысел врага и перебросило к месту прорыва части регулярной Народной армии. Они перешли в наступление и не позволили мятежникам развить успех. 18 февраля республиканские войска нанесли контрудары, сосредоточив главные усилия на южном участке харамского плацдарма противника. До конца февраля в этом районе продолжались упорные бои, носившие характер встречного сражения. 28 февраля 1937 года обе стороны перешли к обороне. Благодаря исключительной стойкости и высокой активности войск Народной армии удалось сорвать попытку мятежников и интервентов отрезать Мадрид от юго-восточных районов страны и овладеть столицей.
В марте 1937 года комдив Штерн принимает участие в одной из крупных операций испанской республиканской армии под Гвадалахарой (8—20 марта 1937 г.). Генерал Франко предпринял четвертую попытку захватить Мадрид со стороны провинции Гвадалахара. Главный удар должны были нанести части итальянского экспедиционного корпуса, в который входили четыре дивизии, насчитывавшие до 40 000 человек, 222 орудия, 148 танков.
8 марта 1937 года командир корпуса генерал Роатт поставил задачу войскам перейти в наступление и в первый день овладеть Трихуэке, Бриуэгой и Торихой, а через 4 дня войти в Мадрид. Гвадалахарское направление обороняла 12-я пехотная дивизия республиканцев, насчитывавшая до 10 000 человек, 5900 активных винтовок, 85 пулеметов и 15 орудий. Несмотря на подавляющее превосходство, итальянским войскам с большими потерями удалось только 10 марта занять Бриуэгу и 11 марта — Трихуэке.
С 9 марта 1937 года республиканские ВВС под командованием Я.В. Смушкевича организовали непрерывный конвейер воздушных налетов, в котором принимали участие 45 истребителей, 15 штурмовиков и 11 бомбардировщиков. Итальянский экспедиционный корпус понес серьезный урон и вынужден был с 12 марта перейти к обороне.
Республиканское командование подтянуло дивизии Листера, Га-лана, Нанетти и части 11-й и 12-й интернациональных бригад под командованием генерала Лукача (Мате Залка). 13 марта дивизия Листера нанесла контрудар и заняла Трихуэке. 18 марта ударная группа генерала Лукача перешла в контрнаступление и овладела Бриуэгой. 19—20 марта 1937 года республиканские войска преследовали разгромленные части итальянского корпуса, которые отошли на Сигуэнсу, где их сменили франкистские войска.
Фашисты назвали этот разгром «чудом под Гвадалахарой». У итальянского экспедиционного корпуса было выведено из строя не менее 1500 человек убитыми, 1200 попали в плен, уничтожено 200 автомашин, 65 пушек, 13 гаубиц, около 500 станковых пулеметов{1}.
В Испании Г.М. Штерн сменил Яна Карловича Берзина на посту главного военного советника командования республиканской армии. В ходе проведенных успешных операций он быстро завоевал авторитет не только у республиканского командования, но и заслужил похвалу от самого Сталина. 2 июля 1937 года в выступлении на заседании Военного совета он сказал: «...Никто не думал, и я не слыхал о способностях командующего у Берзина. А посмотрите, как он дело наладил! Замечательно вел дело.
Штерна вы знаете? Всего-навсего был секретарем у т. Ворошилова. Я думаю, что Штерн не намного хуже, чем Берзин, может быть не только хуже, а лучше.. .»{2}
21 июля 1937 года за успешное руководство войсками и помощь, оказанную республиканскому правительству Испании в борьбе с фашизмом, Г.М. Штерн был награжден орденом Ленина.
Летом 1937 года сторонники мятежного генерала Франко предприняли попытку устранения командования республиканской армии и советских специалистов. 18 июля 1937 года на командном пункте собрались испанские командиры и наши советники. Фашисты в этот день предприняли попытку провести генеральное контрнаступление на Мадрид. После совещания многие из командиров почувствовали себя плохо. К вечеру стало плохо и Г.М. Штерну. Врачи установили острое отравление. Анализ показал — мышьяк. Всего было отравлено 22 человека. Как оказалось, все они завтракали в отеле «Гайлорд». К счастью, врачи сумели оказать всем квалифицированную помощь и избежать смертельных исходов.
Проходившая в Советском Союзе в 1937—1938 годах волна арестов среди военачальников Красной Армии обошла стороной находившегося в Испании Г.М. Штерна. Оторванный от советской действительности и погруженный в боевые действия, Григорий Михайлович не высказывал даже тени сомнения в справедливости производимых арестов. Вот как это описывает в своих мемуарах Герой Советского Союза, адмирал флота Н.Г. Кузнецов: «Вспомнилось, как главный военный советник Г.М. Штерн вызвал меня из Картахены в Валенсию. Я вошел к нему в кабинет и не услышал обычных шуток. Григорий Михайлович не сказал даже своего излюбленного "Салуд, амиго", только молча протянул мне телеграмму из Москвы. В ней сообщалось об аресте М.Н. Тухачевского, И.П. Уборевича, И.Э. Якира и других крупных военачальников. То были люди, стоявшие у руля Вооруженных Сил... Григорий Михайлович Штерн был хорошо знаком со всеми, кто упоминался в телеграмме. Он долгое время работал в Москве, встречался с ними и на службе, и во внеслужебной обстановке. Я видел, что он поражен не менее меня. Мы были в кабинете вдвоем. Штерн рассказывал о Тухачевском и Якире, которых знал особенно хорошо. Он высоко оценивал их деятельность в годы гражданской войны, их роль в строительстве Вооруженных Сил. Так что же произошло? Штерн только пожимал плечами, но не высказывал никаких сомнений в правильности ареста»{3}. Григорий Михайлович не мог и предположить, что через несколько лет и сам станет «врагом народа»...
В июле 1937 года при участии комдива Штерна была разработана и проведена Брунетская наступательная операция республиканских войск (5—27 июля 1937 г.). Ее целью было окружение и разгром мадридского корпуса мятежников. Республиканское командование рассчитывало ослабить нажим противника на северном фронте и сорвать готовившееся им наступление на юге. По плану предполагалось нанести два встречных удара в общем направлении на Брунете. Главный удар должны были нанести 2 корпуса из района северо-западнее Мадрида, вспомогательный — из района юго-восточнее Мадрида в направлении Навалькарнеро.
