Русские дипломаты понимали невозможность возвращения Восточной Румелии Турции, но вынуждены были считаться с амбициями самодержца. На берегах Невы рассчитывали, что нервозная обстановка внутри страны при угрозе вступления турецких войск в Восточную Румелию заставит болгар отвернуться от софийского руководства и обратиться к России: тогда удастся освободиться от Баттенберга и «революционера» Каравелова, создать новое болгарское правительство и вслед за этим признать объединение. А пока петербургский кабинет предложил державам собраться на конференции с целью восстановить статус кво в Болгарии и устранить от власти Баттенберга как нарушителя постановлений Берлинского конгресса. Этот сложный и весьма сомнительный план российский МИД намеривался провести в жизнь при поддержке партнеров по Союзу трех императоров и взаимодействии с султанским правительством. Германский канцлер Бисмарк предложил царю договориться с Австро-Венгрией, т. е. за признание болгарского объединения компенсировать австрийцев аннексией Боснии и Герцеговины. В Вене по мере падения русского влияния в Болгарии зрела мысль, что объединение болгарского народа не усилит, а ослабит это влияние, а Баттенберг может стать полезным для австрийских интересов.
В Турции пловдивский переворот, естественно, вызвал резко отрицательную реакцию. Абдул Хамид II высказал желание действовать сообща с Александром III. После окончания восточного кризиса наметилось сближение между Россией и Турцией. Заметно возросшая активность Англии на Ближнем Востоке беспокоила как Петербург, так и Стамбул (после Кипра, англичане в 1882 г. захватили Египет). Султан и русский посол А. И. Нелидов вели переговоры о заключении союзного договора подобно Ункяр-Искелесийскому (1833). Используя наметившееся взаимодействие в болгарском вопросе, Нелидов добивался от султана отрешить от власти князя Александра. Абдул Хамид колебался, испытывая давление и со стороны Англии. Сент-джеймский кабинет, испугавшись вначале, что Россия использует объединение Болгарии для установления господства в Проливах, затем получил подтверждения о непричастности русских к перевороту в Пловдиве. В Лондоне спешили упрочить положение Баттенберга и показать болгарам, что Англия является их защитницей. Ставший в июне 1885 г. премьер-министром, Солсбери публично сказал, что если в 1878 г. Болгария не могла быть создана в границах, намеченных Сан-Стефанским договором, так как ее территория была занята русской армией, то теперь она стала независимой от России, и в интересах Великобритании видеть Болгарию сильной. Английский посол в Турции У. Уайт, разгадав русские планы, убеждал султана и Порту, что царское правительство, добившись низложения Баттенберга и возведя на престол своего ставленника, признает объединение, и Турция потеряет свои права на Болгарию.
Борьба между Нелидовым и Уайтом за позицию Порты являлась главным содержанием конференции послов в Стамбуле (5–25 ноября 1885 г.). В итоге длительных обсуждений все ее участники, кроме Уайта, подписали резолюцию, которая предусматривала направление в Восточную Румелию турецкого комиссара в качестве временного правителя, пока там не будет восстановлено положение, действующее до переворота. Однако сделать это оказалось невозможно. Обстановка на Балканах изменилась. Белградский и афинский кабинеты крайне враждебно встретили события 18 сентября и потребовали территориальной компенсации, первый за счет болгарских земель, второй – македонских.
14 ноября 1885 г. Сербия, сочтя усиление своей соседки угрозой национальным интересам, объявила войну Болгарии. Еще в 1881 г. князь Милан Обренович подписал с австро-венгерским правительством политическую конвенцию, по условиям которой Сербия признавала Боснию, Герцеговину и Новипазарский санджак сферой исключительного влияния австрийцев. Венский кабинет давал, в свою очередь, обещание оказывать поддержку в отношении территориальных приобретений Белграда в Старой Сербии. Конвенция окончательно закрепила проавстрийское направление Сербии и крепко связала Обреновичей с Габсбургами. В сербо-болгарской войне успех сопутствовал болгарским войскам, обученным русскими офицерами. Сербская армия была изгнана с болгарской территории, а болгарские части во главе с князем Александром заняли сербский город Пирот. Возможность разгрома Сербии и падения Милана Обреновича породили настоящую панику в Вене. Угрожая вступлением в войну на стороне Сербии и ее оккупацией, Австро-Венгрия заставила болгар прекратить наступление. Австрийский демарш вызвал негодование и протест царского правительства: изолированное вмешательство венского двора с угрозой оккупации Сербии по условиям договора Союза трех императоров не могло иметь место без согласования с Россией.
3 марта 1886 г. Сербия и Болгария подписали мирный договор, восстанавливающий довоенное положение. Незадолго до этого военно-морская демонстрация держав у берегов Греции заставила Афины свернуть военные приготовления. Одержанная победа в войне с Сербией укрепила внешнеполитическое положение Болгарии. На своего князя болгары смотрели чуть ли не как на национального героя. Требовать его отречения было уже невозможно. Западноевропейские кабинеты открыто и настойчиво заговорили о необходимости признать объединение в форме личной договоренности Болгарии со своим сюзереном.
При активном посредничестве англичан между султанским и болгарским правительствами начались переговоры, закончившиеся подписанием 1 февраля 1886 г. двухстороннего договора, представленного на утверждение великим державам. Основными его положениями явились передача управления Восточной Румелии князю Александру, который каждые пять лет султанским фирманом должен назначаться ее генерал-губернатором, а также заключение военного союза между султаном и князем. Царское правительство потребовало исключить статью о военном союзе и ввести положение об обязательном утверждении державами болгарского князя (без упоминания имени Александра Баттенберга, что было унизительно для него) генерал-губернатором Восточной Румелии. 5 апреля 1886 г. в султанском дворце Топхане послы шести великих держав и представитель Турции подписали акт, представлявший собой измененный согласно требованиям России болгаро-турецкий договор. Топханейский акт означал международное признание объединения двух частей Болгарии.
После объединения ход внутри – и внешнеполитических событий привел к ситуации при которой Болгария была поставлена перед дилеммой: Россия или Баттенберг. В обсуждении вопроса о русско-болгарских отношениях включились все политические силы и группировки в княжестве. В ночь с 20 на 21 августа 1886 г. группа русофильски настроенных офицеров низложила князя Александра и выслал его из страны. Но пока в Зимнем дворце торжествовали, сторонники Баттенберга совершили новый переворот и вернули ему болгарский престол. Понимая, что без поддержки России ему не удержаться в Болгарии, Баттенберг обратился к царю с заверением «беззаветной преданности». Телеграмма заканчивалась словами: «От России я принял корону, готов сложить ее в руки ее владетеля». Ответ гласил: «Не могу одобрить возвращения Вашего, предвидя злополучные последствия для страны». Баттенбергу ничего не оставалось делать, как вторично покинуть Болгарию, на этот раз навсегда. Однако Россия от этого не выиграла. Назначенное 7 сентября князем перед его отъездом правительство (регентство) со С. Стамболовым во главе было враждебно ей. Внутренняя политика Стамболова характеризовалась жестоким подавлением инакомыслия, преследованием русофилов, внешняя – откровенно проавстрийским курсом. Царское правительство не признавало законным новые болгарские власти, Стамболов платил явной неприязнью.
В правящих сферах России не было единодушия в вопросе о методах политики в отношениях Болгарией. Осторожный Н. К. Гирс советовал царю налаживать отношения с Софией. Министр был противником применения военной силы в Болгарии, как того требовали некоторые дипломаты и консервативные общественные круги. Александр III, признавая опасность применения военной силы, считал все-таки нужным действовать в Болгарии решительно, оказывая прямой нажим на софийские власти и одновременно их дискредитируя в глазах болгар. По расчетам императорского двора это должно было вызвать в Болгарии широкое проявление недовольства регентами и министрами, их падение, образование русофильского правительства и избрание желательного для Петербурга князя. В сентябре в Софию был направлен генерал Н. В. Каульбарс. Он должен был служить посредником при передаче регентству требований о прекращении суда над участниками низложения Баттенберга, отмене военного положения, отсрочки выборов в Народное собрание. Миссия Каульбарса означала прямое вмешательство самодержавия во внутренние дела Болгарии. Сам же Александр III и его окружение рассматривали ее как осуществление мирной программы восстановления спокойствия в Болгарии и нормализации русско-болгарских отношений. Двухмесячное «хозяйничанье» Каульбарса накалило до крайности обстановку в стране и привело к результатам, прямо противоположным ожидавшимся. 18 ноября генерал направил болгарскому правительству декларацию о разрыве официальных отношений с ним императорского кабинета, а спустя два дня вместе со всем русским дипломатическим корпусом выехал из Софии.