Nie widząc innego sposobu jego rozwiązania, Bułgaria zdecydowała się zaatakować swoich dotychczasowych aliantów, a dowództwo Armii Polowej przystąpiło do mobilizacji wojsk i ich przerzutu na nowy teatr działań wojennych. Oddziały zajęły stanowiska kordonem wzdłuż linii rozgraniczającej pozycje wojsk greckich, serbskich i bułgarskich od wybrzeża Morza Egejskiego po Dunaj. Najsilniejsza, 4 Armia gen. mjr. Kowaczewa, rozmieszczona została w rejonie: Szopur–Sztip–Koczani. Miała ona, wspólnie z 5 Armią, operować na głównym wysiłku w Macedonii Wardarskiej. Operacja rozpoczęła się w nocy z 29 na 30 czerwca atakiem wojsk bułgarskich w Macedonii. Z powodu sprzecznych rozkazów i chaosu decyzyjnego działania 4 Armii przyjęły postać nieskoordynowanych akcji. W dziesięciodniowej bitwie nad rzeką Bregalnica, trwającej od 30 czerwca do 9 lipca, Bułgarzy zostali odparci przez Serbów, a następnie zmuszeni do odwrotu.
W kolejnych tygodniach sytuacja stawała się coraz cięższa i 21 lipca car Bułgarii poprosił króla Rumunii o pośrednictwo w sprawie jak najszybszego zawarcia pokoju. 30 lipca w Bukareszcie rozpoczęły się rokowania pokojowe, a dzień później weszło w życie zawieszenie broni.
Po podpisaniu pokoju w Bukareszcie car Ferdynand I ogłosił demobilizację armii.