Рано утром 30 июня 1913 года начались военные действия. Болгары атаковали сербов у города Гевгелия, расположенного на железной дороге Скопле (Скопье) – Салоники, в месте соприкосновения сербских и греческих сил, и в горном районе между Салониками и Серес, где находилась линия соприкосновения болгар и греков. Стратегической целью этих ударов было разделить армии двух союзников. Гешов заявил, что его кабинет об этом ничего не знал, однако вряд ли стоит сомневаться в том, что министры догадывались об этих ударах, ибо сербы нашли у одного болгарского офицера официальный документ, датированный 29 июня, в котором говорилось, что «военные действия против сербов и греков начнутся завтра», и приводились подробные указания, как надо действовать.
Какое-то время болгарам в обоих местах сопутствовала удача, ибо враги были застигнуты врасплох. Тем не менее, как только известия дошли до Салоников, греческий Генеральный штаб приказал болгарским частям, которые совместно с греками размещались в этом городе, сложить оружие и покинуть его в течение двух часов. Но болгары отказались; тогда греки осадили дома, в которых они проживали. Осада продолжалась до тех пор, пока греческая артиллерия не заставила выживших сдаться.
На следующий день началось общее наступление греческой армии, которой командовал лично король. Левый фланг наступал на Гевгелию; основная армия наступала на город Килкис, сильно укрепленную позицию на железнодорожной ветке Салоники – Сере; центр правого фланга был передвинут к Лаханису, стоявшему на старой дороге в Сере. Войска правого фланга двинулись на Нигриту в долине реки Стримон (Струма).
Результаты кампании стали сюрпризом для тех, кто придавал слишком большое значение болгарским победам в предыдущей войне. Трехдневная битва при Килкисе закончилась 4 июля полной победой греческой армии; двухдневное сражение при Лаханисе тоже привело к разгрому болгар; Гевгелия и Нигрита были вновь заняты греками.
Дальше к северу, после трехдневной битвы между сербами и болгарами на реке Брегалнице и историческом поле Овче-Поле (плато, доминирующем над подходом к Скопле [Скопье]), победа досталась сербам. Все эти сражения произошли еще до того, как война была объявлена официально, но король Константин 2 июля и король Петр 9 июля объявили в прокламациях, выпущенных для греческого народа и сербской армии, что между ними и их бывшими союзниками существует состояние войны.
Король Николай, хотя Черногория и не была напрямую заинтересована в присоединении Македонии, послал своих подданных на помощь братьям сербам; 10 июля в войну против Болгарии вступила четвертая сторона – Румыния, которую до этого считали послушной сторонницей австрийской политики, явно проболгарской. Циркуляр, отправленный великим державам, объяснял, что целью Румынии был не захват новых земель, а приобретение стратегически важной границы, шедшей от Туртукая на Дунае до Балчика на Черном море, восстановление равновесия сил на Балканах и недопущение болгарской гегемонии.
Болгары не оказали никакого сопротивления румынам; Силистрия (Силистра) была оккупирована без боя; во время этого бесславного марша румыны вошли в Плевну, бывшую когда-то самым героическим эпизодом в современной румынской истории; и, не сделав ни единого выстрела, румынские войска остановились в 20 км от Софии. Но это было еще не все. Воспользовавшись, как обычно, раздором среди балканских христиан, турки 15 июля взяли Энез, который покинули болгары, и принялись отбирать то, что болгары захватили во время Фракийской кампании.
А тем временем греки и сербы продолжали наступать. Главная греческая армия обошла Дойранское озеро и овладела Струмицей, где соединилась с сербской; быстрая сдача этого славянского города предвещала им победу.
Греческая центральная колонна, после двух дней боев, заняла Демир-Хисар (ныне Сидирокастрон), стоявший на железной дороге в Сере, а правая 11 июля вошла в сам Сере. Не бездействовал и греческий флот. Адмирал Кунтуриотис овладел Кавалой, и отряд моряков двинулся по классическому полю Филиппы в Драму. Болгары отступили, оставив после себя полный разгром. Вся греческая часть Сере, процветавшего города с богатыми жителями, была предана огню. Из Нигриты, из деревни Доксатон, стоящей на дороге между Драмой и Кавалой, и из самой Драмы приходили сообщения об ужасной резне. Рассказы об этих «болгарских зверствах» вызвали в Греции всеобщее возмущение, а британский военный корреспондент, очевидец этих событий, объяснял безрассудную храбрость греческих солдат в значительной мере тем, что им довелось увидеть все эти ужасы. Солдаты бросались в бой, позабыв о страхе, из-за чего цифры потерь были непривычно высоки.