Schmalkaldenin liitto kärsi lopulta tappion Kaarle V:lle vuosien 1546–1547 Schmalkaldenin sodassa, jossa Filipin vävy, Saksin herttua Morits liittoutui protestanttisia uskonveljiään vastaan. Tappiollisen Mühlbergin taistelun jälkeen Filip antautui kesäkuussa 1547 keisarin armoille, jolloin hänet ja hänen tärkein liittolaisensa Saksin vaaliruhtinas Juhana Fredrik vangittiin. Tässä tilanteessa Filip hyväksyi Kaarle V:n ehdottaman Augsburgin interimin, mutta koska Hessenin asukkaat kieltäytyivät palaamasta katoliseen uskoon, keisari ei suostunut vapauttamaan häntä. Vasta Moritsin kääntyminen keisaria vastaan ja menestyksekäs yllätyshyökkäys liitossa Filipin pojan Vilhelmin ja Ranskan kuningas Henrik II:n kanssa johtivat maaliskuussa 1552 Filipin ja Juhana Fredrikin vapauttamiseen. Protestanttien asema turvattiin viimein vuoden 1555 Augsburgin uskonrauhassa. Filip pyrki tämän jälkeen välttämään uskonsotiin ajautumista, vaikka halusikin tukea Ranskan hugenotteja ja Alankomaiden protestantteja.