Болгары не оказали никакого сопротивления румынам; Силистрия (Силистра) была оккупирована без боя; во время этого бесславного марша румыны вошли в Плевну, бывшую когда-то самым героическим эпизодом в современной румынской истории; и, не сделав ни единого выстрела, румынские войска остановились в 20 км от Софии. Но это было еще не все. Воспользовавшись, как обычно, раздором среди балканских христиан, турки 15 июля взяли Энез, который покинули болгары, и принялись отбирать то, что болгары захватили во время Фракийской кампании.

А тем временем греки и сербы продолжали наступать. Главная греческая армия обошла Дойранское озеро и овладела Струмицей, где соединилась с сербской; быстрая сдача этого славянского города предвещала им победу.

Греческая центральная колонна, после двух дней боев, заняла Демир-Хисар (ныне Сидирокастрон), стоявший на железной дороге в Сере, а правая 11 июля вошла в сам Сере. Не бездействовал и греческий флот. Адмирал Кунтуриотис овладел Кавалой, и отряд моряков двинулся по классическому полю Филиппы в Драму. Болгары отступили, оставив после себя полный разгром. Вся греческая часть Сере, процветавшего города с богатыми жителями, была предана огню. Из Нигриты, из деревни Доксатон, стоящей на дороге между Драмой и Кавалой, и из самой Драмы приходили сообщения об ужасной резне. Рассказы об этих «болгарских зверствах» вызвали в Греции всеобщее возмущение, а британский военный корреспондент, очевидец этих событий, объяснял безрассудную храбрость греческих солдат в значительной мере тем, что им довелось увидеть все эти ужасы. Солдаты бросались в бой, позабыв о страхе, из-за чего цифры потерь были непривычно высоки.

Греческая пресса называла царя Константина новым Василием Болгаробойцей; удивительным совпадением называли тот факт, что сцена одной из греческих побед была поразительно похожа на сцену победы этого византийского императора над болгарским царем Самуилом 900 лет назад. Следуя классическим примерам, поэт Мацукас, словно новый Тиртей, шел в первых рядах греческих воинов и пел, чтобы вдохновить их на битву.

К середине июля стало ясно, что Болгария не сможет победить греков и сербов; греческий и сербский премьеры встретились в Скопле (Скопье), чтобы обговорить свои условия, а в Софии доктор Данев уступил свое место Радославову. Бои, впрочем, продолжались еще около двух недель. После того как без боя был занят город Мелник, часто упоминаемый в трудах византийских историков и до сих пор сохранивший свои византийские памятники, греки вошли в Неврокоп (ныне Гоце-Делчев) и атаковали болгар в ущелье Кресна, которое протянулось на много километров вдоль долины Струмы в направлении старой болгарской границы. Бои шли несколько дней и закончились разгромом болгар. Прибывшие подкрепления позволили болгарам какое-то время обороняться неподалеку от их собственной границы.

Тем временем греческий флот овладел Дедеагачем (ныне Александруполис), а также Лагосом и Макри между Дедеагачем и Кавалой; город Ксанти, расположенный на железной дороге между Драмой и Константинополем, тоже оказался в руках греков; так Македония с большим участком фракийского побережья перешла в руки победителей.

Однако болгарам угрожала и потеря их старых владений. Сербы, отбросив их войска, вторгшиеся в Сербию около Княжеваца, вошли на территорию Болгарии, оккупировали Белоградчик и создали угрозу Видину.

Турки под командованием Энвер-паши 22 июля легко овладели Адрианополем, и в тот же самый день пал Кирк-Килисе (ныне Кыркларели), практически без сопротивления. Вскоре на территории Болгарии оказались одновременно турецкие, сербские и румынские войска, а на границе стояли греки, и положение Софии стало отчаянным. Король Фердинанд в отчаянии умолял короля Румынии провести переговоры с королями Греции, Сербии и Черногории. Просьба румынского монарха о сохранении баланса сил на Балканском полуострове помогла закончить эту войну.

Переговоры о мире начались в Бухаресте 30 июля, через месяц после начала «самой короткой и самой кровавой войны в истории», по словам одного из ее участников. Сразу же было объявлено пятидневное перемирие, и участники переговоров не стали терять времени зря. Участники долго спорили о том, какой протяженности должно быть болгарское побережье Эгейского моря. Греки сначала заявляли, что греко-болгарская граница в море должна проходить в трех километрах к востоку от Макри, то есть немного западнее Дедеагача, а болгары просили, чтобы она была отодвинута до самого залива Орфанос, благодаря чему Драма и Кавала остались бы на болгарской территории. Больше всего споров было о том, кому отдать Кавалу, огромное значение которой, благодаря ее порту и знаменитым плантациям табака, хорошо представляли себе обе стороны. Король Константин настаивал на том, что Кавала должна быть болгарской; и он получил неожиданную поддержку, к изумлению двух других членов Тройственного союза, от своего шурина, германского императора, который из близкого друга Турции превратился в горячего поклонника греческой армии. Мажореску, премьер-министр Румынии, игравший роль председателя на этих переговорах, предупредил болгар, что если они не уступят, то румынская армия оккупирует Софию. Разгромленная на поле боя и лишившаяся поддержки советников из-за большого влияния извне, болгарская делегация неохотно уступила.

10 августа Третий бухарестский мирный договор был подписан, и боевые действия между балканскими странами были официально прекращены. Румыны, не потеряв ни одного человека, получили новую границу, начинавшуюся чуть выше Туртукая на Дунае и заканчивавшуюся южнее мыса Экрене на Черном море; территория их страны увеличилась на 2969 квадратных миль (7690 кв. км) с преобладающим турецким населением в 273 090 человек.

Болгарии дали два года на то, чтобы уничтожить укрепления городов Рущук (Русе) и Шумла (Шумен), а также тех, что находились в радиусе 20 км вокруг Балчика.

Новая сербско-болгарская граница, начинаясь от Патарицы, стоявшей на старой границе, шла по водоразделу рек Вардар и Струма и соединялась с новой греко-болгарской границей на горном хребте Беласица. Отсюда граница Греции шла к Эгейскому морю до устья реки Месты (на территории Болгарии Места, на территории Греции Нестос), оставляя Ксанти Болгарии. Кавала отходила Греции.

Чтобы предотвратить неправильное толкование статьи 4 Лондонского договора, Болгария отказывалась ото всех претензий на Крит. Следить за соблюдением этих границ должна была смешанная комиссия, а все споры должны были предаваться на рассмотрение арбитров. Остальные статьи договора касались временных мер: освобождения оккупированной болгарской территории, передачи пленных, а специальный протокол был посвящен улаживанию вопросов, связанных со старой сербско-болгарской границей, обеими заинтересованными сторонами.

Вести о том, что мир наконец подписан, были встречены с огромным облегчением. Сначала все опасались, что две великие державы – Россия, выступавшая на стороне Болгарии по вопросу о Кавале, и Австрия, противница увеличения территории Сербии, потребуют пересмотра договора. Франция и Германия, однако, встали на сторону Греции; и вскоре все державы согласились с бухарестским урегулированием, ибо все понимали, что лучше оставить балканских политиков заниматься своими делами, чем, вмешавшись в их проблемы, увеличивать риск возникновения проблем у всей Европы.