В мае 1284 года папа Мартин объявил о низложении Педро III и предоставил арагонскую корону Карлу Валуа, второму сыну Филиппа III Французского. Поскольку Педро III не собирался подчиняться вердикту папы и не отказывался от арагонской и сицилийской корон, Мартин IV объявил против короля крестовый поход. Армия Филиппа III и Карла Валуа, пройдя Руссильон и перевалив Пиренеи, вторглась в Каталонию. В 1285 году французы после долгой осады взяли Жерону — первый крупный город Каталонии. Здесь папский легат короновал Карла Валуа в качестве короля Арагона. Поскольку далеко не все вассалы поддержали Педро III, его положение было критическим. Но вскоре ход войны изменился: сицилийский флот под командованием Рожера де Лориа разбил французов, что лишило Филиппа III возможности получать подкрепления и продовольствие из Франции, а в лагере самой французской армии началась эпидемия дизентерии. Французы просили у Педро III перемирия, чтобы иметь возможности отступить за Пиренеи. Но Педро III отказал в перемирии и устроил врагам засаду у перевала Паниссар (Panissars), в которой французы были разбиты. 5 октября 1285 года Филипп III умер в Перпиньяне, его сын Филипп IV Красивый предпочёл прекратить боевые действия. Теперь уже Педро перешёл Пиренеи и занял Руссильон, а Хайме вновь признал себя вассалом Арагона и, опасаясь брата, бежал под защиту французов в Нарбонну, — однако, его дети попали в руки Педро. Педро начал подготовку к экспедиции на Мальорку, но во время её подготовки умер.