Après la reconquête de Constantinople par les Grecs, Nicée perdit de son importance. De plus la politique de Michel VIII Paléologue qui délaissait la frontière anatolienne occasionna de graves rébellions en 1262 et 1265, alors que la panique s’insinuait en ville, nourrie par les rumeurs au sujet d’une attaque mongole imminente. Cette rébellion de paysans bien armés se doubla de la rivalité opposant l’empereur Michel VIII Paléologue et le patriarche Arsène Autorianos, partisan de la famille des Lascaris. L’empereur Andronic II visita la ville en 1290 et prit soin de restaurer ses défenses, mais l’Empire s’avéra incapable de freiner l’expansion de l’Empire ottoman dans la région. Aussi, lorsque l’empereur Andronic III et Jean Cantacuzène furent défaits à Pélékanon le , seules quelques villes comme Nicée, Nicomédie, Brousse, Sardes et Philadelphie continuèrent à résister. Il devint rapidement impossible de les défendre et Nicée dut se rendre aux Ottomans après un long siège, le .