Vatatzes qua đời vào ngày 4 tháng 11 năm 1254. Lợi dụng sự vắng mặt của lực lượng Nicene đáng kể, Michael đột nhập vào Macedonia và chiếm lại những vùng đất đã mất vào tay Vatatzes vào năm 1246 hoặc 1247. Nhà sử học Byzantine, George Akropolites, ghi lại rằng cư dân địa phương nói tiếng Bulgaria ủng hộ Michael xâm lược vì muốn rũ bỏ “ách của những người nói ngôn ngữ khác”.Theodore II Laskaris, phát động một cuộc phản xâm lược vào đầu năm 1255. Khi đề cập đến cuộc chiến mới giữa Nicea và Bulgaria , Rubruck đã mô tả Michael là "một chàng trai đơn thuần đã bị quân Mông Cổ xói mòn".Michael không thể chống lại cuộc xâm lược và quân Nicene đã bắt được Stara Zagora.Chỉ có thời tiết khắc nghiệt mới ngăn cản quân đội của Theodore tiếp tục cuộc xâm lược.Quân Nicene tiếp tục cuộc tấn công vào mùa xuân và chiếm hầu hết các pháo đài ở Dãy núi Rhodope.Michael đột nhập vào lãnh thổ châu Âu của Đế chế Nicea vào mùa xuân năm 1256. Ông ta cướp bóc Thrace gần Constantinople, nhưng quân Nicene đã đánh bại quân Cuman của ông ta.Anh đã nhờ bố vợ làm trung gian hòa giải giữa Bulgaria và Nicea vào tháng 6.Theodore chỉ đồng ý ký hiệp ước hòa bình sau khi Michael thừa nhận việc mất những vùng đất mà ông đã tuyên bố chủ quyền cho Bulgaria.Hiệp ước xác định thượng nguồn sông Maritsa là biên giới giữa hai nước.Hiệp ước hòa bình đã khiến nhiều boyar (quý tộc) phẫn nộ, những người quyết định thay thế Michael bằng anh họ của ông, Kaliman Asen.Kaliman và các đồng minh của ông đã tấn công Sa hoàng, người đã chết vì vết thương vào cuối năm 1256 hoặc đầu năm 1257.