Lasciata la casa della stella a tre punte per Fagioli si aprono le porte della tedesca Auto Union che vuole rafforzare lo schieramento, con un pilota dalla comprovata esperienza e capacità, nonchè conoscitore delle piste europee. L’accordo è sottoscritto negli uffici di Zwickau nel mese di marzo del 1937, dopo che l’eugubino ha avuto modo di provare una grintosa Tipo C, una delle creature volute dall’ingegner Ferdinand Porsche.

Nelle robuste mani dell’eugubino viene affidato un gioiello della tecnologia tedesca capace di sfornare 520CV prodotti dal solido ed inusuale dodici cilindri di 6000cc collocato dietro alle spalle del pilota, che Fagioli guida con estrema naturalezza. Il pilota di Gubbio con l’argentea C da Gran Premio e l’aerodinamica Stromlienwagen, debutta al Gran Premio di Tripoli, segnato da un quinto posto.

Nella gara africana, nella quale la  differenza in classifica è data dal consumo delle gomme, ancora una volta la vecchia ruggine tra Fagioli e Caracciola, anche se non più compagni di squadra, torna prepotentemente a galla. Fagioli, dopo l’ennesima fermata per la sostituzione degli pneumatici, tornato in pista si trova alle spalle del “nemico” Caracciola in quale s’impegna in un’azione di disturbo ostacolando il sorpasso dell‘Auto Union dell’avversario. Superato, con fatica l’ostacolo in movimento, l’eugubino, al termine della gara, non resiste dall’andare nei box della Mercedes dove, tra la sorpresa dei presenti, raccolto un martello da terra lo scaglia, senza colpirlo, verso il non molto sorpreso Caracciola.

La presenza e il segno lasciato in Casa Auto Union da Fagioli è di breve durata. Al Gran Premio africano si  aggiungono solamente due presenze, una molto sofferta alla Coppa Acerbo al termine della quale per scendere dalla macchina a fine gara è costretto ad essere tirato fuori dall’abitacolo, a causa di una fastidiosa e dolorosa sciatica che lo costringe al temporaneo ritiro dalle corse, avvenuto dopo l’effettuazione del Gran Premio della Svizzera del 22 agosto.

Anche se l’esperienza con l’Auto Union è stata breve, Fagioli lascia, tra le maestranze della Casa tedesca, un buon ricordo. Il suo posto, nella gara per il Gran Premio d’Italia disputato sul Circuito dell’Ardenza, è preso dal galliatese Varzi.

Nei quattro anni vissuti trascorsi sportivamente in maniera intensa e importante, raccogliendo vittorie e risultati guidando per Mercedes e Auto Union, ne in Italia ne in Germania la fama di Fagioli sì è potuta consolidare, nei ricordi della gente, come il pilota si sarebbe meritato e questa avrebbe invece dovuto.

Il motivo, quasi certamente, è da ricercare nel particolare momento storico-politico che ha caratterizzato le due Nazioni nelle quali la presentazione di una vittoria, da parte della stampa dei due Paesi, conseguita da un pilota italiano alla guida di una macchina tedesca ha avuto un peso diverso da quello che avrebbe potuto essere se ottenuta da un pilota italiano su macchina italiana, o da un pilota tedesco su macchina tedesca.