I juli 1376 fikk Andronikos hjelp fra Republikken Genova med å flykte fra fengslet, og han dro direkte til sultan Murad II. Her fikk han hjelp til å invadere Gallipoli som var blitt gjenerobret av bysantinerne ti år tidligere. Med den osmanske militære støtten kunne Andronikos dra videre mot Konstantinopel, innta byen og overta makten. Han klarte nå å fengsle både keiser Johannes V og hans sønn Manuel II Palaiologos.