Toen de Spaanse Burgeroorlog uitbrak in juli 1936, nam Juan Guilloto deel aan de aanval op Cuartel de la Montaña, en de Slag van Guadarrama werd gevochten in de Guadarrama-bergketen. Hij was een van de leiders van het Vijfde Regiment en werd vanaf oktober 1936 de commandant. Hij vocht in Talavera de la Reina, Santa Olalla en Illescas (september 1936), de verdediging van Madrid
en de Tweede Slag van de Corunnaweg, evenals in de Slag bij Jarama (februari 1937).