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.

Россия отступила. Наши вооруженные силы еще не были готовы к большой войне, кроме того, в Петербурге не были уверены в прочности Балканского союза. Российский МИД, чтобы не обострять отношения с Австро-Венгрией, рекомендовал Сербии быть умереннее в своих территориальных претензиях.

6 декабря в Лондоне начались мирные переговоры между балканскими союзниками и Турцией. Одновременно была созвана конференция послов великих держав: Германии, Австро-Венгрии, Италии, Англии, России и Франции. Фактическая роль конференции заключалась в том, чтобы направлять и контролировать ход мирных переговоров в интересах великих держав.

Дипломатическая борьба в Лондоне продолжалась восемь месяцев и была необыкновенно ожесточенной. Напомним - Европа уже стояла на пороге мировой войны, и противоречия между великими державами были обострены до предела. В этих условиях русская дипломатия вынуждена была действовать с большой осторожностью, с одной стороны, поддерживая требования балканских союзников, с другой - стремясь избежать осложнений в отношениях с Германией и Австро-Венгрией. Параллельно с участием в конференции послов, Россия вела переговоры с Австро-Венгрией, стремясь к устранению противоречий в русско-австрийских отношениях. В результате удалось уменьшить напряженность на австро-русской границе, прийти к соглашению по вопросу о предоставлении независимости Албании, достичь взаимопонимания по ряду других вопросов.