Oddziały republikańskie prowadziły natarcie do 3 sierpnia, napotykając coraz silniejszy opór nacjonalistów.
Po ściągnięciu posiłków przez nacjonalistów z odwodów operacyjnych z Frontu Levante i Frontu Południowego (uzyskali przewagę liczebną i techniczną: w sile żywej 1,5:1, w artylerii 4:1, w broni pancernej 2:1, w lotnictwie 3:1) przeszli oni 3 sierpnia do kontrofensywy i po ciężkich trzymiesięcznych walkach, w tym 7 kolejnych natarciach (ostatnie 30 października – 16 listopada) zlikwidowali przyczółek, wypierając oddziały republikańskie na wschodni brzeg rzeki. Na niektórych odcinkach nacjonaliści zastosowali około 200 armat kierując w stronę republikanów ponad 13 tys. pocisków dziennie. Ważnym czynnikiem przewagi nacjonalistów było także ich niemal całkowite panowanie w powietrzu.
Cel operacji, a więc opóźnienie nacjonalistycznej ofensywy na Katalonię i Walencję, został osiągnięty, nacjonaliści ściągnęli bowiem nad Ebro oddziały z innych kierunków operacyjnych i ofensywa na Katalonię i Walencję została na 3 miesiące zahamowana. Odbyło się to jednak kosztem bardzo dużych i trudnych do uzupełnienia strat w szeregach republikańskich. Operacja nie dała armii Franco możliwości rozszerzenia klina rozcinającego republikę na dwie części.