动蒙古人从北方进攻，迫使伊瓦伊洛两线作战。伊万伊洛被蒙古人击败，围困在了德拉斯塔尔要塞。在他离开期间，特尔诺沃的贵族们向伊凡·阿森三世打开了城门。然而，伊瓦伊洛最终突围出来，伊凡·阿森三世则逃回了拜占庭帝国。米海尔又派遣了两支大军意图扭转局势，但均在巴尔干山脉被保加利亚起义者击败。而在此时，贵族们拥立为帝。伊瓦伊洛被蒙古军队包围，又因为逐渐无人支持，于是逃往蒙古将领那海军营中寻求帮助，最终被杀害。在其败亡数年之后，有两位“伪伊瓦伊洛”出现在拜占庭帝国，并赢得了民众广泛的支持。
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