Vatatzes starb am 4. November 1254. Michael nutzte die Abwesenheit bedeutender nicänischer Streitkräfte aus, brach in Mazedonien ein und eroberte die 1246 oder 1247 an Vatatzes verlorenen Ländereien zurück. Der byzantinische Historiker George Akropolites berichtete, dass die bulgarischsprachigen Einheimischen Michaels Unterstützung unterstützten Invasion, weil sie das „Joch der Anderssprachigen“ abschütteln wollten.Theodor II. Laskaris startete Anfang 1255 eine Gegeninvasion. Als er sich auf den neuen Krieg zwischen Nicäa und Bulgarien bezog, beschrieb Rubruck Michael als „einen bloßen Jungen, dessen Macht durch die Mongolen untergraben wurde“.Michael konnte der Invasion nicht widerstehen und die Truppen von Nicäa eroberten Stara Sagora.Nur das raue Wetter hinderte Theodores Armee daran, die Invasion fortzusetzen.Im Frühjahr nahmen die nizäischen Truppen ihren Angriff wieder auf und besetzten die meisten Festungen im Rhodopengebirge.Michael brach im Frühjahr 1256 in das europäische Gebiet des Reiches von Nicäa ein. Er plünderte Thrakien in der Nähe von Konstantinopel, doch die nizäische Armee besiegte seine kumanischen Truppen.Er bat seinen Schwiegervater, im Juni eine Aussöhnung zwischen Bulgarien und Nicäa zu vermitteln.Theodor stimmte der Unterzeichnung eines Friedensvertrags erst zu, nachdem Michael den Verlust der Ländereien anerkannt hatte, die er für Bulgarien beansprucht hatte.Der Vertrag legte den Oberlauf des Flusses Maritsa als Grenze zwischen den beiden Ländern fest.Der Friedensvertrag empörte viele Bojaren (Adlige), die beschlossen, Michael durch seinen Cousin Kaliman Asen zu ersetzen.Kaliman und seine Verbündeten griffen den Zaren an, der Ende 1256 oder Anfang 1257 an seinen Wunden starb.