La ruptura del fuego comenzó el 30 de junio de 1913 en el río Bregalnitsa cuando el IV ejército bulgaro avanzó contra los 1º y 3º ejércitos serbios, solo para ser rechazado casi inmediatamente más allá del río sin que el V ejército búlgaro le pudiera prestar ayuda efectiva debido a unas órdenes tardías. Al terminar la batalla el 8 de julio, los búlgaros habían sufrido 20.000 bajas, y los serbios, 3.000 muertos y 13.000 heridos.
Simultáneamente, en la línea Kilkis-Lahanas entre el 30 de junio y el 4 de julio el II ejército búlgaro enfrentó a las tropas griegas de la zona, que le superaban crecídamente en número ( 80.000 frente a 177.860 soldados ) con pésimos resultados, puesto que en el contraataque heleno las posiciones búlgaras fueron arrolladas, contabilizando los hombres del zar Fernando 6.000 muertos y otros 6.000 prisioneros con 130 cañones, frente a 8.000 bajas griegas.
El 5 de julio y el 6 de julio fueron formalizadas las declaraciones de guerra de Serbia y Grecia a Bulgaria, pero esos días el acontecimiento más trascendente fue la decisión de Bucarest de movilizar a sus fuerzas armadas; el paso final fue la declaración de guerra de Rumania a Bulgaria el 10 de julio. Bruscamente, los bulgaros se veían atrapados en una guerra en dos frentes, y teniendo que vérselas con un adversario intacto como era su vecino del norte. Unos 80.000 rumanos penetraron en Dobrudja, en la costa del Mar Negro, un pequeño distrito con poblaciones de múltiple origen sobre el que existian diferencias de limites entre ambos países
Un protagonista inesperado se unió a la rebatiña: Turquia, viendo una oportunidad dorada para desquitarse, al menos en parte, de su reciente humillación declaró la guerra al gobierno de Sofia e intervino en Tracia Oriental. Ante semejante mazazo los búlgaros se apresuraron a solicitar la paz, pero sus enemigos, conscientes de su ventaja, desoyeron el llamamiento. El día 14 de julio 250.000 soldados rumanos atravesaron el Danubio y irrumpieron en el corazón de Bulgaria, marchando sobre la capital del país. Al menos los búlgaros recibieron un pequeño respiro en el oeste, donde las tropas servias del 3º ejército y sus aliados montenegrinos que trataban de quebrar las posiciones adversarias en Kalitmantsi fracasaron en su empeño
En cambio el desastre del 22 de julio, con la pérdida de Adrianópolis, la adquisición búlgara más notable en el conflicto anterior, a manos de los turcos demostró lo desesperado de la posición de Bulgaria. Un factor externo vino a salvar su precaria situación. Rumania, alarmada por los gestos cada vez más hostiles de Austria-Hungria ( opuesta al engrandecimiento de sus vecinos fronterizos ) optó por acordar un armisticio con los dirigentes de Sofia en la misma jornada.
Enmedio del agotamiento de las partes y de las mediaciones internacionales entre el 29 y el 30 de julio se libró el último enfrentamiento importante en Kresna Gorge, cuando los búlgaros coparon a los griegos en un desfiladero y detuvieron su progresión. A pesar de los llamamientos del rey Constantino de Grecia, partidario de mantener las operaciones, tanto Atenas como Belgrado se acogieron a un armisticio que dió paso al tratado de Bucarest del 30 de julio de 1913 entre los vecinos balcánicos, por el que Bulgaria renunciaba a sus pretensiones anexionistas de Macedonia y ademas perdía la Dobrudja meridional en favor de Rumania. Un posterior acuerdo ratificado bilateralmente entre Turquia y Bulgaria dejaba Adrianópolis en manos de la primera.
En este segundo conflicto en menos de un año, el coste humano fue asimismo desgarrador: Bulgaria registró 93.000 bajas, Grecia 5.851 muertos y 23.847 heridos, Serbia 9.000 muertos y 36.000 heridos y su socia Montenegro 1.200 bajas.
En las nuevas provincias serbias de Macedonia se denunciaron atrocidades. En octubre de 1913 fue elevado un informe del cónsul austríaco Jelitschka, sobre las atrocidades contra civiles en los alrededores de Skopje , y otras denuncias de cónsules sobre el incidente de Gostivar, donde fueron asesinados 300 civiles albaneses.
