Нове загострення військово-політичної ситуації відбулося в 1912 - 1913 рр. За безпосередньої участі Росії 29 лютого 1912 року між Сербією і Болгарією було укладено військовий союз, спрямований проти Туреччини. Згідно з цією угодою союзники могли починати військові дії тільки за згодою Росії. У разі поразки Туреччини область Македонії мала бути поділена на три частини: велика віддавалася Болгарії, менша - Сербії, а інша, спірна, передавалася на арбітраж Росії. Через два місяці між Болгарією і Сербією була укладена конвенція, що визначала чисельність військ, які кожна з них зобов'язувалася виставити проти Туреччини, а також і проти Австро-Угорщини, якщо вона втрутиться в військовий конфлікт. Незабаром до цих угод приєдналася і Греція. Так утворився Балканський союз.
Першою почала військові дії Чорногорія. За нею війну Туреччині оголосили Болгарія і Сербія, а на наступний день до них приєдналася Греція. Союзні війська протягом місяця розбили турецьку армію. Сербські війська вийшли до Адріатичного моря, а болгарські - до Чаталджинских висот, які знах. за 45 км від Константинополя. Захоплення Константинополя болгарами здавалося було неминучим.
Туреччина звернулася до великих держав з проханням про сприяння у мирному врегулюванні конфлікту. Російський уряд ухвалив рішення стримати союзників Балканського блоку. Сербії і Чорногорії пригрозили фінансовими санкціями, вимагаючи припинити військові дії. Особливий натиск був зроблений на Болгарію, бо прорив болгарських військ через Чаталджинскі висоти і захоплення ними Константинополя неминуче призвело би до появи біля Дарданелл англійських, французьких і німецьких військових кораблів. На короткий час бої припинилися, але в січні 1913 р. до влади прийшли молодотурки, які відновили бої, проте турецькі війська знову зазнали поразки. Натиск Росії, до якої приєдналася і Англія, на країни Балканського союзу змусив їх почати мирні переговори з Туреччиною.
Мирна конференція була відкрита в травні 1913 року в Лондоні. Був підписаний мирний договір, за яким майже вся європейська територія Туреччини, за винятком Константинополя і прилеглої до нього області, а також о. Крит і Егейські о-ви, передавалися країнам-переможницям. Однак виникли суперечки з територіальних питань, що в результаті привели до другої Балканської війни, тепер уже між країнами-переможницями. Суперечка виникла між Грецією і Сербією, з одного боку, і Болгарією, з іншого, через Македонію, територія якої при розподілі її між ними за договором була розмежована. Болгарський цар Фердинанд звернувся до Росії з проханням про посередництво.
Під тиском Росії Греція, Сербія, Румунія і Туреччина погодилися на перемир'я з Болгарією, після чого в Бухаресті відкрилася мирна конференція, в якій брали участь представники як воюючих сторін, так і великих європейських держав. 10 серпня було укладено мир, за яким Адріанополь з прилеглою до нього територією був повернений Туреччині, Греції пере давалися Салоніки з прилеглою областю і частина Македонії, інша частина Македонії переходила до Сербії, Румунія отримала споконвічно болгарську територію - Добруджу. Болгарський король Фердинанд I був незадоволений таким завершенням війни. У свою чергу у Другій Балканській війні Королівство Сербія втратила підтримку Російської імперії.
