Как отмечалось выше, в сентябре 1883 г. Александр Баттенберг восстановил Тырновскую конституцию, что временно стабилизировало обстановку в Болгарии. Однако внутренняя борьба в стране не прекращалась. Ещё в более накалённой атмосфере находилась Восточная Румелия. Турецкое правительство не выполняло условия Берлинского договора. Население провинции было лишено свободы слова, петиций, митингов. Порта препятствовала экономическому развитию края. Все слои болгарского общества выступали за объединение страны. Курс Турции на изоляцию Восточной Румелии от Болгарии поддерживали Австро-Венгрия и Англия. Россия выступала против «её османизации и добивалась фактической автономии провинции, установлению там государственно-правового режима, близкого к болгарскому». В апреле 1885 г. в столице Восточной Румелии г. Филиппополь (ныне Пловдив) был создан Болгарский тайный революционный центральный комитет во главе с 3. Стояновым, который поставил перед собой задачу воссоединения Восточной Румелии с Болгарским царством. Печатным органом комитета была газета «Борба». 6 (18) сентября 1885 г. в Филиппополе вспыхнуло восстание, в результате которого был изгнан турецкий губернатор и провозглашено объединение Болгарии во главе с А. Баттенбергом. Вопрос о признании законности объединения вызвал ожесточённые споры в руководстве держав, подписавших Берлинский договор, и положил начало затяжному болгарскому кризису.
Проавстрийская политика А. Баттенберга и нежелание России идти на конфронтацию с Турцией определили двойственность позиции Петербурга. 11 сентября были отозваны российские военные советники из Болгарии, но одновременно Порте было предложено не вводить войска в Восточную Румелию и обсудить проблему на международной конференции. Париж и Лондон поддержали Россию. Вена и Берлин — Турцию.
Воссоединение Болгарии послужило поводом к Сербско-болгарской войне 1885-1886 гг., развязанной 1 ноября сербским королём Миланом Обреновичем по настоянию австро-венгерской дипломатии. Воодушевлённая патриотическим подъёмом и хорошо обученная русскими офицерами болгарская армия разбила сербов в сражении под Сливницей 5—7 ноября 1885 г. Завершивший войну Бухарестский мирный договор 19 февраля (3 марта) 1886 г. закрепил границы воссоединённой Болгарии. В марте 1886 г. Болгария уступила Порте по соглашению, принятому А. Баттенбергом и султаном Тымрюшского и Кырджалийского округов на своей южной границе, взамен чего та признала воссоединение. По болгаро-турецкому соглашению болгарский князь назначался генерал-губернатором Румелии сроком на 5 лет, а Болгария, как вассал Турции, платила ей ежегодно за Восточную Румелию дань в 200 тыс. лир. Александр III, не одобрив этого акта, вычеркнул А. Баттенберга из списков русской армии. Фактически Болгария выходила из-под контроля России и становилась союзницей Порты. «Это военное соглашение Болгарии и Турции, — отмечал Гирс, — было направлено против интересов России» (39, 1886, л. 102 об.). Однако Петербург в 1886 г. пошёл на его признание. Болгаро-турецкое соглашение укрепляло в Болгарии враждебное России англо-австрийское влияние.
А. Баттенберг, оттеснив правительство, сосредоточил в своих руках всю полноту власти, не проявлял должного внимания к внутренним нуждам страны, нарушал основы конституции, по своему усмотрению сменял одного министра за другим.
9 (21) августа 1886 г. в Софии группа болгарских офицеров-русофилов во главе с начальником военного училища майором П. Груевым произвела военный переворот. А. Баттенберг был арестован в своём дворце, подписал акт отречения от престола, увезён в Россию, в г. Рени, и передан властям, которые отпустили его на свободу. Власть в стране перешла к дружественному России временному правительству во главе с митрополитом Климентом и лидером либералов Д. Цанковым. Тем не менее положение оставалось напряжённым и 12 (24) августа в Софии произошёл новый переворот, осуществлённый сторонниками С. Стамболова. Новое правительство возглавил П. Каравелов, курс которого составило лавирование между Россией и её противниками. Ободрённый успехом контр-переворота в его пользу, А. Баттенберг вернулся в болгарский г. Руса 17 (29) августа 1886 г., и был встречен членами нового правительства и дипломатами европейских государств, включая русское. Здесь он издал манифест о своём возвращении в страну. Одновременно с этим он обратился к Александру III с телеграммой, в которой «вручал свою корону монарху России, давшему её ему».