Deretter havnet han på nytt i konflikt med bulgarerne, som truet med å invadere Trakia om ikke Konstantin IV betalte tributt. Han sendte en fornærmende beskjed tilbake, og da den bulgarske hæren nærmet seg, mistet han motet. Han red ut og forhandlet med Kardam hvor han underkastet seg og ville betale tributt likevel. Denne ydmykelsen var for mye for den bysantinske hæren. Irene sammen med ledende menn og offiserer møttes. Det ble besluttet at Konstantin IV måtte fjernes. Da keiseren forlot Hippodrome i juni 797 oppdaget han palassets vakter nærme seg. Han forsto øyeblikkelig at de kom for å overmanne ham. Han løpt igjennom hovedstadens gater, ned til havnen og kom seg ombord en av sine krigsskip. Skipets kaptein var lojal til keiserinnen, og de førte ham tilbake til palasset hvor han ble stengt inne i purpurrommet hvor han ble født. Theophanes bekjenneren har fortalt at «rundt den niende timen ble han forferdelig og uhelbredelig med den hensikt å drepe ham.» Med den samme skjebnen som han selv hadde påført sine onkler, døde han av sine sår flere dager senere. En solformørkelse i slutten av august ble av enkelte tilskrevet Guds misnøye.