Im darauffolgenden Serbisch-Bulgarischen Krieg marschierte die Einheit von Tantilow die Strecke vom Bahnhof Saranbej in Ostrumelien (heute Septemwri) bis Sliwniza, insgesamt 135 km, in zwei (die Kavallerie) bzw. drei Tagen (Infanterie). So konnte er im entscheidenden Moment am Schlachtfeld bei Sliwniza eintreffen, wo er am Südflügel unter Hauptmann Christo Popow die 5. Batterie des 1. Artillerieregiments befehligte. Im weiteren Verlauf des Krieges nahm er an den Kämpfen von Gurgoljat und Keltasch teil, wofür er mit dem Militärorden für Tapferkeit VI.Klasse geehrt wurde.