El 3 de septiembre se inició el demoledor bombardeo que anunciaba el ataque. La aviación abandonó los ataques a los puentes y pasarelas del río para concentrarse en el frente, que sufrió tres horas de fuego de todo tipo. Sobre la vertical del pueblo se desarrolló una gran batalla aérea, en cuyo principal combate tomaron parte 27 bombarderos nacionales defendidos por 60 cazas, que fueron atacados por 52 cazas republicanos. Las consecuencias resultaron terribles para éstos, que carecían de defensas sólidas para eludir el temporal de explosivos. Los parapetos y trincheras eran removidos, lanzado masas de tierra, piedras y hombres por los aires. Los soldados metían la cabeza en lo más profundo de sus refugios a cielo abierto, temblando ante aquella destrucción y, cuando amainaba el ruido de los impactos, se escuchaban los gritos y las maldiciones, junto a los quejidos y llantos de los heridos. Estaban indefensos frente a aquel infierno que los machacaban; los hombres tenían un palito, que sujetaban entre los dientes para no quedar sordos por las explosiones y, cuando el fuego amainaba, lo sacaban de la boca, para respirar, aunque manteniéndolo atado con un cordel, temerosos de perderlo y de quedarse sin aquella protección rudimentaria. Las bajas fueron considerables, especialmente en la 27.ª División, que resultó destrozada y sin capacidad para entrar en combate.
Cuando terminó el bombardeo, comenzó el avance de la infantería y los carros de combate. Los nacionales avanzaron con esfuerzo, frente a la resistencia republicana. Al día siguiente la ofensiva prosiguió con igual dureza, tomando nuevas cotas. Los republicanos se defendieron y contraatacaron varias veces intentando salvar Corbera. La cota 343, situada al norte del pueblo, cambió cuatro veces de bando durante una jornada. Hasta que la 4.ª de Navarra se apoderó del pueblo, reducido a un montón de escombros donde destacaba la masa de la iglesia, arruinada por los cañonazos y con la cubierta hundida. Luego siguió, sin graves problemas, hacia el Col de Grau, al sur del vértice Gaeta, y a la sierra de La Fatarella. En el kilómetro 314 de la carretera entraron en contacto con la 13.ª División, que también avanzaba.
Modesto llamó a la 11.ª División, que, a pesar de su desgaste, era la mejor unidad de la que disponía y cursó órdenes draconianas de resistir a ultranza y, si se perdía una posición, contraatacar inmediatamente para no dar descanso al enemigo y contener su avance.