Andronikos III. se na Osmany zaměřil hned po nástupu na trůn. Roku 1329 se osobně v čele armády, která však čítala pouze okolo 2 000 mužů, vydal do Býthie, kde zamýšlel osvobodit Bursu a vyhnat Osmany z říšského území. Andronikos byl však Turky zaskočen v Bitvě u Pelekanonu a rozhodným způsobem poražen. Tažení Andronika III. bylo posledním pokusem o byzantskou ofenzívu v Malé Asii. Osmané se tři roky na to zmocnili Nikaey a roku 1337 padlo do jejich rukou významné starověké sídlo římských císařů, Nicomedia. Vše, co Byzanci nyní v Malé Asii zbývalo, bylo několik pevností v Býthii a město Philadelphia. Navíc byla říše ponížena tím, že musela Osmanům za území, která jí zbyla v Anatolii platit roční tribut. Andronikos se již o další významné zásahy proti Turkům nepokusil.