В 1331 г. Андроник III сключва таен съюз с българския цар Михаил III Шишман, насочен срещу предишния му съюзник – сръбският крал. Византийците постигат временно разширение в Македония, но след като царят е победен от сърбите и загива в битката при Велбъжд, Андроник III сключва примирие със Сърбия и се обръща срещу българите. Възползвайки се от политическите неуредици в България, Андроник III превзема крепостите на границата. В отговор на това, новият цар Иван Александър обсажда успешно крепостта Русокастро (Битка при Русокастро, 18 юли 1332). Андроник III не попада в плен само заради великодушието на Иван Александър, който му предлага мир (Григора 10.1). Българският цар си възвръща земите между р. Тунджа и Черно море, получава Пловдив (1344 г.), осем крепости в Родопите и по време на военния поход завоюва през 1343 г. твърдината Перперикон (край Кърджали), но скоро византийците я превземат обратно. Междувременно сърбите предприемат навлизане в Македония като завладяват Охрид, Солун и други крепости. През 1334 г. сърбите са победени от византийците, сключват мир и връщат някои от придобивките си. Татарите опустошават Тракия и пленяват 500 хил. византийски поданици.