Kolejna próba zjednoczenia miała miejsce w połowie XV wieku. Cesarz Jan VIII Paleolog, wobec zagrożenia tureckiego, szukał sojuszników na Zachodzie. W 1439 roku doszło do podpisania unii na Soborze Florenckim. Wziął w nim udział, mimo sprzeciwu księcia moskiewskiego Wasyla II, prawosławny metropolita kijowski Izydor. Przedstawiciele Kościoła wschodniego zaakceptowali władzę papieża i dogmat Kościoła łacińskiego o "filioque". Unia florencka nie została uznana przez kościoły niebizantyjskie – większość duchowieństwa prawosławnego, intelektualistów i wiernych, dlatego zwlekano z jej oficjalnym ogłoszeniem do 1452 roku. Nie miała ona większego wpływu na ocalenie Cesarstwa Bizantyjskiego przed upadkiem.