После начала Первой Балканской войны в октябре 1912 года Вторая армия вторглась в пределы Османской империи в районах современной Северной Македонии и Юго-Западной Болгарии, двигаясь в направлении Кюстендила. Ей противостояли отдельные части Западной армии турок, основная часть которой 23-24 октября вела битву за Куманово, сражаясь с Первой армией сербов. Фланговые действия Второй армии оказали значительную поддержку дивизиям Первой армии, в результате чего разбитые силы Западной армии турок начали отступление, затем переросшее в паническое бегство. После этого Вторая армия с боями прошла через Македонию и в районе Адрианополя присоединились к болгарским войскам, осаждавшим город. 13 марта 1913 года силы союзников начали штурм, в тот же день город пал. В плен попали 14 турецких генералов, несколько сотен офицеров и почти 60 000 солдат.