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.