Yugov nghỉ hưu vào năm 1962, và Zhivkov sau đó trở thành Thủ tướng cũng như Bí thư Đảng. Ông vẫn nắm giữ quyền lực khi quyền lãnh đạo Liên Xô chuyển từ Khrushchev sang Brezhnev vào năm 1964, và đến năm 1968 lại tiếp tục chứng minh lòng trung thành của mình với Liên Xô bằng việc chính thức là một phần của Khối Hiệp ước Warsaw tấn công Tiệp Khắc năm 1968; ông phái một lượng quân hạn chế sang Tiệp Khắc song lực lượng này không thực sự tham gia vào việc dập tắt Mùa xuân Praha. Vào thời điểm đó, Bulgaria thường được xem là đồng minh Đông Âu trung thành nhất của Liên Xô.