La operación Crusader de noviembre de 1941 hizo retroceder a las fuerzas del Eje de la Cirenaica, pero esta victoria era incompleta. El enemigo aún se mantenía en el paso de Halfaya y hacia allí fue enviada la 1ª Brigada de la Francia Libre bajo el mando del general Koenig en base a cuatro batallones, dos de ellos legionarios. En ese momento cada batallón de la Legión Extranjera estaba reforzado por artillería, anticarros, antiaéreos y una sección de zapadores, constituyendo una modernizada y eficaz fuerza de combate. En enero de 1942 Rommel retomó la ofensiva y los británicos tuvieron que replegarse al sur de Bengasi. Los franceses establecieron una línea defensiva en El Gazala, pero no se pudo establecer contacto con el enemigo y el 14 de febrero se relevó a la 150ª Brigada India en Bir Hakeim. Los hombres del teniente coronel Amilakvari se pusieron inmediatamente a reforzar el sistema defensivo de la posición, que estaba situada a unos 65 kilómetros del mar en el sur de la línea de El Gazala. Un total de 957 legionarios (un 30 por ciento de la fuerza de la 1ª BFL) tomarían parte en la batalla. Pronto organizaron numerosas columnas "Jock", formadas por vehículos fuertemente armados apoyados por cañones anticarros y transportes blindados Bren Carrier, para atravesar los campos de minas y realizar misiones de reconocimiento en profundidad, un trabajo que los legionarios asumieron de buen grado. El 27 de mayo empezó el ataque de las fuerzas del Eje sobre Bir Hakeim. La división blindada italiana "Ariete" se lanzó sobre las posiciones de la 1ª BFL y sus carros atravesaron las defensas del 2º Batallón de la 13ª DBLE, pero los legionarios se rehicieron y destruyeron 19 de ellos en una operación en la que tuvieron especial protagonismo los republicanos españoles y, especialmente, el donostiarra José Luis Artola, que giró su cañón antitanque para hacer fuego sobre los blindados italianos. Este primer ataque había fracasado, pero pronto se concentraría sobre ellos el bombardeo de los aviones alemanes y nuevos intentos de penetración. El 3 de junio Rommel conminó a los defensores a rendirse, pero su ultimatum no fue aceptado por los franceses libres, reanudándose los ataques a cargo de la 90ª División ligera alemana, que también fue rechazada. Finalmente, la situación se tornó desesperada y el general Koenig ordenó que la posición fuese evacuada la noche del 10 al 11 de junio, correspondiéndoles a los legionarios el honor de cubrir la retirada cargando sobre los campos de minas a lomos de sus Bren Carriers. Tras la batalla, la 13ª DBLE perdió un 27,5 % de sus efectivos; muchos legionarios fueron capturados por el enemigo. Allí murió José Artazcoz y fue hecho prisionero Hermenegildo Huarte, que fallecería el 17 de agosto al ser torpedeado por los británicos el barco en el que viajaba de camino a Italia. En la batalla se vieron implicados dos batallones de la Legión, el 2º y el 3º, mientras que el 1º se quedó cubriendo la línea de El Gazala.
En la segunda batalla de El Alamein la 13ª DBLE se vio reducida de nuevo a dos batallones tras la disolución del 3º, pero con los hombres sobrantes se constituyó una compañía contracarro. Para sustituir las enormes pérdidas de armas y pertrechos de Bir Hakeim la 1ª BFL -que había adquirido transitoriamente una apariencia más "francesa" tras la ocupación de los arsenales de Vichy en Siria- fue totalmente reequipada por los británicos: fusiles Enfield, FA Bren, morteros, etc. El 13 de octubre se les encomendó la ocupación de la meseta de Himeimat, que estaba en el flanco izquierdo de toda la ofensiva británica. Los legionarios se verían las caras de nuevo con los italianos, aunque antes tendrían que recorrer los 16 kilómetros que les separaban de sus posiciones de partida. El 2º Batallón estableció un duro combate con los paracaidistas de la Folgore, pero pronto intervino en ayuda de los defensores de Himeimat un grupo de blindados alemanes y la 13ª DBLE, sin artillería adecuada para hacerles frente, tuvo que retirarse. La batalla se tornó muy dura y las bajas aumentaban de hora en hora. Los legionarios sufrieron un verdadero calvario bajo el fuego de la artillería alemana y sufrieron la pérdida de quien sería su jefe más carismático: el teniente coronel Amilakvari. Los británicos pusieron en tela de juicio el comportamiento de los franceses libres por el fracaso de Himeimat y acabaron relegándoles a un segundo plano en el desarrollo de las operaciones de El Alamein. La consecuencia fue que la 13ª DBLE fue retirada a misiones de segunda línea hasta abril de 1943. Durante ese tiempo el Ejército francés desplegado en Marruecos y Argelia, tras oponerse brevemente al desembarco anglo-norteamericano de noviembre de 1942 y permitir el rearme de las fuerzas del Eje, se había declarado finalmente beligerante contra alemanes e italianos y ya cruzaba sus armas contra estos. En enero de 1943 el 3º Regimiento Extranjero de Infantería de Marcha, en el que había una quincena de vascos, ya había tenido sus primeras bajas en Djebel Mansour, y el Hamra, donde dejaron su vida Félix Tajada Lapeyra y Rafael Bilbao. Más tarde se sumaría la de Francisco Medrano, fallecido durante el durísimo combate de Fermé de Loukanda. A pesar de que estaban condenados a entenderse, las tensiones no tardarían en aflorar entre los antiguos contingentes vichystas y los veteranos combatientes de la Francia Libre, entre los que destacaba el general Leclerc, que operaba con su división en el Sahara.
A principios de 1943 Rommel había recuperado transitoriamente la iniciativa en África, derrotando a los norteamericanos en el paso de Kasserine, pero ya era plenamente consciente de que no podría detenerles mucho tiempo y se vio obligado a establecer una nueva línea defensiva, quedando a merced de una tenaza entre estos y la amalgama de nacionalidades que, bajo dirección británica, se le enfrentaban en el Este: británicos, australianos, sudafricanos, neozelandeses, indios, polacos, griegos y franceses. Estos últimos quedaron englobados por primera vez en una gran unidad: la 1ª División de la Francia Libre. El 19 de marzo de 1943 el 8º Ejército de Montgomery empezó la ofensiva contra la linea Mareth. Era la oportunidad esperada por los legionarios, ahora tras el paraguas de la 1ª DFL, para romper con el tedio de meses de inactividad, que había afectado seriamente a su moral. El 30 de abril atravesaron la frontera de Tunez y la noche del 6 al 7 de mayo empezaron a relevar a los hombres de la 153ª Brigada Británica cerca de Djebel Garci, a unos 15 kilómetros al Oeste de Enfidaville. Enfrente tenían a elementos de la 90ª División Ligera alemana -viejos conocidos de los combates por Bir Hakeim- e italianos de la Trieste. Se sucedieron los golpes de mano con el enemigo en la tierra de nadie y el intercambio de fuego de artillería. Se perdieron 3 Bren Carriers y se hicieron prisioneros en algunas escaramuzas, pero el frente se mantuvo estable hasta el 11 de mayo, en que se produjo un duro combate en el que la unidad perdió 7 hombres, 1 desaparecido y 27 heridos. Fue el canto de cisne del Afrika Korps. El 13 de mayo de 1943, 3 años después de la victoria en Bjerkvik, las columnas de soldados alemanes empezaron a atravesar las líneas francesas para rendirse. El general Von Arnim había capitulado. Era el fin de la campaña africana.
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Bir Hakeim, junio de 1942. Legionarios de la 13ª DBLE cargan en el desierto para tomar una posición enemiga (Imperial War Museums).