Imidlertid var et svekket Bulgaria på 1300-tallet ikke en likeverdig motstander for en ny trussel fra sør, de osmanske tyrkerne, som invaderte Europa i 1354. I 1362 erobret muslimene Philippopolis (Plovdiv), og i 1382 tok de Sofia. Deretter vendte de seg mot serberne, som de omringet ved Kosovo Polje i 1389. I 1393 okkuperte muslimene Tarnovo etter tre måneders beleiring. Det er antatt at den sørlige porten ble åpnet fra innsiden, slik at angriperne kunne trenge inn i festningen. I 1396 var kongedømmet Vidin også okkupert, og det markerte slutten for Det andre bulgarske riket og den bulgarske uavhengigheten.