En 1936, cando comezou a Guerra Civil Española, uníuse ao Quinto Regimento. O ano seguinte, como alto oficial do exército, comandando a 11.a división do exército republicano, Líster foi fundamental na defensa de Madrid.
e outras accións militares importantes. En outubro de 1936 liderou unha brigada mixta na contraofensiva republicana en Seseña. Como comandante de división, axudou a deter o ataque nacionalista ao longo do Jarama e desempeñou un papel significativo no exitoso contraataque republicano na Batalla de Guadalajara.