Gorev sluttede sig til den spanske republikanske front i slutningen af august 1936 som militærattaché under alias "Sancho". Hans tilstedeværelse som militærrådgiver i
Belejringen af Madrid blev rost af oberstløjtnant Vicente Rojo Lluch, samt senere med statschefen større hær i nord, den kommunistiske militære Francisco Ciutat de Miguel (kaldet "Angelito").