Вместе с договором было подписано и секретное приложение к нему. Это приложение было чрезвычайно важным: в нем оговаривался порядок раздела территорий, которые будут совместно отвоеваны Сербией и Болгарией у Турции. По протоколу Сербия признавала права Болгарии на Фракию. Болгария признавала права Сербии на Косово и Новипазарский санджак. Что же касается Македонии, то она стала камнем преткновения. Формально, чисто в пропагандистских целях, обе стороны заявили, что они якобы будут бороться за автономию Македонии. Но ведь именно македонские земли являлись тем желанным приращением территории, после которого можно было уже говорить об "освобождении и объединении", о создании "Великой (Сербии, Болгарии, Греции)"! И статья II секретного приложения предусматривала, что если "договаривающиеся стороны убедятся, что организация этой территории в одну автономную область являлась бы невозможной", то Болгария и Сербия прибегнут к процедуре раздела Македонии. При этом Сербия признавала права Болгарии на всю юго-восточную Македонию вплоть до Охридского озера. Северо-западную Македонию решено было передать Сербии, но с существенной оговоркой: границы этой зоны (она получила название "спорной") будут уточнены при участии международного арбитра - России.
Сербо-болгарский договор дополняли военная конвенция и соглашение между генеральными штабами вооруженных сил обеих стран.
Спустя два месяца, 29 мая 1912 года, был подписан союзный договор и военная конвенция между Болгарией и Грецией. При этом стороны вообще не сумели прийти к соглашению о территориальном размежевании в Македонии: Греция желала иметь все или ничего.
К осени 1912 года контуры Балканского союза окончательно оформились. В октябре к нему присоединилась Черногория.
Активное участие в создании Балканского союза приняла антантовская дипломатия, причем не только Франция и Россия. Впервые здесь проявилась и роль США. Американская миссия в Греции и Черногории, действуя втайне даже от правительств стран Антанты, сыграла немаловажную роль в процессе заключения болгаро-греческого и сербско-черногорского соглашений.
О создании Балканского союза, направленного против Турции, в Стамбуле знали. Но по привычке еще считали балканские страны слабыми противниками, а Турцию - "великой державой". Ослепление было слишком велико.
Летом 1912 года в ряде балканских владений Турции началась очередная резня христианского населения. В Сербии, Черногории, Болгарии это было воспринято как сигнал к началу развертывания мощной антитурецкой пропаганды. Начались интенсивные военные приготовления. Две европейские державы, наиболее заинтересованные в сохранении статус-кво на Балканах и ревниво следившие друг за другом, - Россия и Австро-Венгрия - предпринимали отчаянные усилия, чтобы воспрепятствовать войне на Балканах, которая могла перерасти в общеевропейскую. В сентябре 1912 года Россия официально заявила болгарскому правительству, что в случае выступления Болгарии против Турции Россия будет считать свою историческую миссию законченной и предоставит Болгарию своей судьбе. Одновременно русская дипломатия усилила давление на Стамбул, требуя от Турции немедленного начала широких внутриполитических реформ.
В ответ 24 сентября Турция объявила мобилизацию на своих европейских территориях.
Великие державы направили в Стамбул ноту с требованием немедленного прекращения мобилизации и проведения реформ в европейских владениях Турции. Стамбул ответил отказом. Перед лицом фактически начавшейся войны в России решили оказать помощь государствам Балканского союза.
В Сербии, Болгарии, Черногории и Греции началась мобилизация. А 9 октября 1912 года черногорская армия вторглась на территорию Турции. Черногорцы подошли к главному городу Северной Албании - Шкодеру (Скутари), где были сосредоточены крупные турецкие силы, и начали его осаду.
Спустя девять дней, 18 октября, военные действия начали Сербия, Болгария и Греция.
На долю болгарской армии выпала наиболее трудная задача. Ей противостояла крупная турецкая группировка, сосредоточенная в Восточной Фракии и прикрывавшая Стамбульское направление. Отразив первый натиск болгар, турки перешли в контрнаступление.
В ожесточенном встречном сражении у Кирк-Килисе (Лозенграда) болгарская армия нанесла туркам сокрушительное поражение и обратилf их в бегство. Преследуя отступавшие турецкие войска, болгары осадили Адрианополь (Эдирне). Перегруппировав силы, турки перешли в контрнаступление и на линии фронта Люле-Бургаз - Бунар-Хиссар начались ожесточенные бои, в которых турецкие войска потерпели поражение. Преследуя бегущих турок, болгарская армия вышла на Чаталджинские высоты в нескольких километрах от Стамбула.
Болгарские офицеры в бинокли рассматривали кварталы Стамбула и Святую Софию, обращенную турками в мечеть. В Софии даже были готовы взять штурмом Стамбул и предложить его России как дар признательности за освобождение Болгарии от турецкого ига. Но русские дипломаты дали болгарам понять, что Россия не может принять такого подарка.