Сербо-болгарский договор дополняли военная конвенция и соглашение между генеральными штабами вооруженных сил обеих стран.

Спустя два месяца, 29 мая 1912 года, был подписан союзный договор и военная конвенция между Болгарией и Грецией. При этом стороны вообще не сумели прийти к соглашению о территориальном размежевании в Македонии: Греция желала иметь все или ничего.

К осени 1912 года контуры Балканского союза окончательно оформились. В октябре к нему присоединилась Черногория.

Активное участие в создании Балканского союза приняла антантовская дипломатия, причем не только Франция и Россия. Впервые здесь проявилась и роль США. Американская миссия в Греции и Черногории, действуя втайне даже от правительств стран Антанты, сыграла немаловажную роль в процессе заключения болгаро-греческого и сербско-черногорского соглашений.

О создании Балканского союза, направленного против Турции, в Стамбуле знали. Но по привычке еще считали балканские страны слабыми противниками, а Турцию - "великой державой". Ослепление было слишком велико.

Летом 1912 года в ряде балканских владений Турции началась очередная резня христианского населения. В Сербии, Черногории, Болгарии это было воспринято как сигнал к началу развертывания мощной антитурецкой пропаганды. Начались интенсивные военные приготовления. Две европейские державы, наиболее заинтересованные в сохранении статус-кво на Балканах и ревниво следившие друг за другом, - Россия и Австро-Венгрия - предпринимали отчаянные усилия, чтобы воспрепятствовать войне на Балканах, которая могла перерасти в общеевропейскую. В сентябре 1912 года Россия официально заявила болгарскому правительству, что в случае выступления Болгарии против Турции Россия будет считать свою историческую миссию законченной и предоставит Болгарию своей судьбе. Одновременно русская дипломатия усилила давление на Стамбул, требуя от Турции немедленного начала широких внутриполитических реформ.

В ответ 24 сентября Турция объявила мобилизацию на своих европейских территориях.

Великие державы направили в Стамбул ноту с требованием немедленного прекращения мобилизации и проведения реформ в европейских владениях Турции. Стамбул ответил отказом. Перед лицом фактически начавшейся войны в России решили оказать помощь государствам Балканского союза.

В Сербии, Болгарии, Черногории и Греции началась мобилизация. А 9 октября 1912 года черногорская армия вторглась на территорию Турции. Черногорцы подошли к главному городу Северной Албании - Шкодеру (Скутари), где были сосредоточены крупные турецкие силы, и начали его осаду.

Спустя девять дней, 18 октября, военные действия начали Сербия, Болгария и Греция.

На долю болгарской армии выпала наиболее трудная задача. Ей противостояла крупная турецкая группировка, сосредоточенная в Восточной Фракии и прикрывавшая Стамбульское направление. Отразив первый натиск болгар, турки перешли в контрнаступление.

В ожесточенном встречном сражении у Кирк-Килисе (Лозенграда) болгарская армия нанесла туркам сокрушительное поражение и обратилf их в бегство. Преследуя отступавшие турецкие войска, болгары осадили Адрианополь (Эдирне). Перегруппировав силы, турки перешли в контрнаступление и на линии фронта Люле-Бургаз - Бунар-Хиссар начались ожесточенные бои, в которых турецкие войска потерпели поражение. Преследуя бегущих турок, болгарская армия вышла на Чаталджинские высоты в нескольких километрах от Стамбула.

Болгарские офицеры в бинокли рассматривали кварталы Стамбула и Святую Софию, обращенную турками в мечеть. В Софии даже были готовы взять штурмом Стамбул и предложить его России как дар признательности за освобождение Болгарии от турецкого ига. Но русские дипломаты дали болгарам понять, что Россия не может принять такого подарка.

Основные силы сербской армии действовали в Македонии. Разбив крупные турецкие силы в двухдневном (23-24 октября) бою у Куманова, сербы заняли Скопье, Велес и Призрен. Весь ноябрь в Македонии шли бои. Одержав победы у Бакарно Гумно и Битоля, сербы к концу ноября практически без сопротивления овладели северо-западной, западной и центральной Македонией и вступили в Албанию, заняв Эльбасан.

Вспомогательный Ибарский корпус сербской армии занял Новипазарский санджак и соединился с черногорской армией. Совместные силы сербов и черногорцев двинулись в Албанию и в конце ноября вошли в Тирану и Дуррес.

Греческая армия наступала по двум главным направлениям: северо-западном (Эпирском) и северо-восточном (Фессалийском). В Эпире греки осадили сильно укрепленную крепость Янина, в которой находился крупный турецкий гарнизон. Греческие десанты высаживались на островах Эгейского моря. Фессалийская армия, разбив турок в двухдневном (2-3 ноября) сражении у Енидже, подошла к Салоникам (Солуни). Одновременно с севера на город наступала 7-я болгарская пехотная дивизия. Турецкий гарнизон, оказав сопротивление болгарам, без боя сдал крепость грекам - по замыслу турецкого командования, этот прием должен был поссорить союзников.

Активную помощь войскам государств Балканского союза оказывали македонские повстанцы, которые вели партизанскую борьбу на коммуникациях турецких войск, а также действовали совместно с сербскими и болгарскими войсками. Отряды македонского ополчения принимали участие в осаде Адрианополя и в боях в Восточной Фракии.

Победы союзников над турками вызвали национальный подъем во всех странах славянского мира. В России, Чехии, Хорватии, Словении проводился сбор денежных пожертвований. Сотни добровольцев из югославянских областей Австро-Венгрии и России сражались против турок в рядах сербской, черногорской и болгарской армий. В Хорватии, Словении, Боснии и Герцеговине прокатились волны массовых выступлений югославян под лозунгами "Балканы балканским народам!". Вновь ожила идея Балканской федерации славянских народов, в Хорватии открыто звучали речи о том, что после поражения Турции придет конец и венгерскому господству в Хорватии. В июне и в октябре 1912 года в Загребе было совершено два неудачных покушения на венгерского королевского комиссара в Хорватии Цувая, пользовавшегося особой ненавистью у хорватов. В Словении известный писатель Иван Цанкар выступил в аудитории рабочего союза "Взаимность" с публичной лекцией "Словенцы и югославяне", в которой призвал к национальному объединению югославян в рамках свободной федеративной республики на началах полного равноправия всех составляющих ее стран. За это выступление Цанкар был обвинен в "нарушении общественного порядка" и осужден на неделю тюремного заключения, а рабочий союз, организовавший выступление писателя, был распущен.

Победы союзников активизировали албанское национально-освободительное движение. В Северной Албании в Косово албанские вооруженные отряды действовали совместно с сербскими и черногорскими войсками. Однако в планы правящих кругов балканских стран не входило освобождение Албании, наоборот - ее территория с благословения великих держав рассматривалась как объект дележа. Стремясь "гарантировать албанскому народу его этническое и политическое существование", 28 ноября 1912 года всеалбанский конгресс во Влёре провозгласил независимость Албании.

К исходу ноября все европейские владения Турции, за исключением осажденных крепостей Скутари, Янины и Адрианополя, были очищены от турецких войск. Разгром Турции стал свершившимся фактом. Турецкое правительство запросило мира. 3 декабря 1912 года было заключено перемирие.

Между тем образование Балканского союза и успехи союзников в борьбе с Турцией вызвали в Берлине и Вене бешенство: вся австро-германская политика на Балканах рушилась, баланс сил явно склонялся в пользу России. Австро-Венгрия немедленно объявила о мобилизации половины резервистов и начала сосредоточивать войска на границе с Россией. Россия в ответ задержала демобилизацию 350 тысяч военнослужащих срочной службы. Из Берлина запросили Петербург: что означает этот шаг? Россия собирается произвести "пробу сил" (Kraftprobe)? Но тогда меряться силами придется и с Германией, которая своего союзника не оставит.