În primăvara anului 1371, Marko a participat la pregătirea campaniei împotriva lui Nikola Altomanović, stăpânul principal al teritoriilor din vestul țaratului. Campania a fost plănuită în comun de regele Vukašin și Đurađ I Balšić, stăpânul domeniului Zeta (care era căsătorit cu Olivera, fiica regelui). În luna iulie a acelui an Vukašin și Marko și-au organizat tabăra în afara orașului Scutari, pe teritoriul lui Balšić, fiind pregătiți să efectueze o incursiune către orașul Onogošt de pe teritoriul lui Altomanović. Atacul nu a avut loc niciodată, deoarece otomanii amenințau teritoriul despotului Jovan Uglješa (stăpânul domeniului Serres și fratele mai mic al lui Vukašin, care domnea în estul Macedoniei), iar forțele lui Mrnjavčević au fost direcționate rapid către est. Căutând în zadar aliați, cei doi frați și trupele lor au intrat pe teritoriul stăpânit de otomani. Turcii au anihilat armata sârbă în Bătălia de pe Marița din 26 septembrie 1371; trupurile lui Vukašin și Jovan Uglješa nu au fost niciodată găsite. Locul bătăliei, aflat în apropierea satului Ormenio din estul Greciei actuale, a fost numit de atunci "Sırp Sındığı" („deruta sârbă”) în turcă. Bătălia de pe Marița a avut consecințe considerabile pentru regiune, deoarece a deschis accesul turcilor către Balcani.