Bysantin keisari Mikael VIII Palaiologos yritti hyödyntää tätä tilannetta ja puuttui asiaan Bulgariassa.Hän lähetti Ivan Asen III:n, entisen keisari Mitso Asenin pojan, vaatimaan Bulgarian valtaistuinta suuren Bysantin armeijan kärjessä.Samanaikaisesti Mikael VIII yllytti mongolit hyökkäämään pohjoisesta pakottaen Ivaylon taistelemaan kahdella rintamalla.Mongolit voittivat Ivaylon ja piirittivät tärkeän Drastarin linnoituksen.Hänen poissa ollessaan Tarnovon aatelisto avasi portit Ivan Asen III:lle.Ivaylo kuitenkin mursi piirityksen ja Ivan Asen III pakeni takaisin Bysantin valtakuntaan.Mikael VIII lähetti kaksi suurta armeijaa, mutta ne molemmat voittivat bulgarialaiset kapinalliset Balkanin vuorilla.Sillä välin pääkaupungin aatelisto oli julistanut keisarikseen yhden omaisuutensa, magnaatti George Terter I. Vihollisten ympäröimänä ja jatkuvan sodankäynnin johdosta heikkenevällä tuella Ivaylo pakeni mongolien sotapäällikön Nogai Khanin hoviin hakemaan apua, mutta lopulta murhattiin.Kapinan perintö kesti sekä Bulgariassa että Bysantissa.