Bizans İmparatoru Michael VIII Palaiologos bu durumu istismar etmeye çalıştı ve Bulgaristan'a müdahale etti.Eski İmparator Mitso Asen'in oğlu III. İvan Asen'i büyük bir Bizans ordusunun başında Bulgar tahtına sahip çıkması için gönderdi.Eşzamanlı olarak VIII. Mihail, Moğolları kuzeyden saldırmaya teşvik ederek Ivaylo'yu iki cephede savaşmaya zorladı.Ivaylo, Moğollar tarafından yenildi ve önemli Drastar kalesinde kuşatıldı.Yokluğunda, Tarnovo'daki soylular kapıları Ivan Asen III'e açtı.Ancak Ivaylo kuşatmayı kırdı ve III. Ivan Asen Bizans İmparatorluğu'na kaçtı.Michael VIII iki büyük ordu gönderdi, ancak ikisi de Balkan dağlarında Bulgar isyancılar tarafından yenildiler.Bu arada, başkentteki soylular kendilerinden biri olan kodaman George Terter I'i imparator ilan etmişti. Etrafı düşmanlarla çevrili ve sürekli savaş nedeniyle desteği azalan Ivaylo, yardım istemek için Moğol savaş ağası Nogai Khan'ın sarayına kaçtı. ama sonunda öldürüldü.İsyanın mirası hem Bulgaristan'da hem de Bizans'ta devam etti.