В битките на юг от Стара планина въстаниците приложили една непозната дотогава бойна тактика — съчетаване на упоритата отбрана с множество военни хитрости. Обикновено при други, войни двете враждуващи сили се срещали на бойното поле, започвало се сражение и само за няколко часа се разбирало кой е победител и кой — победен. А сега войната се проточила с месеци, Въстаниците често устройвали засади, оттегляли се от бойното поле чрез привидно бягство, а след това най-изненадващо нападали с всички сили. Тази тактика разстройвала византийския боен ред, създавала уплаха й императорските войски все по-често отказвали да влизат в сражение. Към есента на 1278 година настъплението на византийските войски в Тракия било спряно. Стара планина и въстанйческата войска се оказали за тях непреодолима преграда.
След като били спрени в проходите на Източна Стара планина и не могли повече да разчитат на успех, византийците отново прибягнали до дипломацията. Те повикали на помощ татарските дружини и последните побързали да нахлуят в Северна България. Същевременно византийската дипломация засилила натиска си върху българските боляри, за да ги откъсне от споразумението с Ивайло и да ги спечели на страната на Иван Асен III.
Новото татарско нашествие създало големи трудности на въстаниците. То било извършено отново в Североизточна България, където бил главният въстанически район. Наложило се част от въстаническата войска да бъде оттеглена от византийския фронт и да бъде насочена против татарите. Ивайло, който до тогава лично стоял начело на бойните действия против Византия, сега сам повел дружините си на север, против татарите. Този път обаче борбата със северните пришълци се оказала извънредно тежка. По едно време Ивайло дори бил принуден да се затвори в крепостта Дръстър (Силистра) и да се отбранява тук в продължение на три месеца… Като се възползувала от затрудненото положение на Ивайлов борбата срещу татарите, Византийските войски извършили десант при Варна и от тук, без да преминават опасните за тях старопланински проходи, през Провадия й Преслав се насочили към Търново. По същото време тяхната дипломация успяла да сломи упорството на търновските боляри й да ги принуди да скъсат с въстаниците. Най-сетне бил пуснат слух, че Ивайло е убит по време на сражение с татарите. При така развилите се събития въстаническите сили се оказали недостатъчни да защитят столицата и след кръвопролитни сражение Търново паднало в ръцете на византийците. В ранната пролет на 1279 година на търновския престол се възкачил като български цар Иван Асен III.
Успехът на византийците се дължал не на превес на силите и на спечелени битки, а на предателството на търновските боляри. Решаваща за този успех била и помощта на татарите, които успели временно да блокират въстаническите сили и задържали Ивайло в Североизточна България. И за да се Отблагодари на татарите, византийският император удостоил татарския военачалник Касим бег с високото звание „протостратор“, т.е. пръв пълководец на новия цар Иван Асен III.
Скоро обаче събитията взели друг обрат. Ивайло успял да разкъса татарската обсада при Силистра, разбил татарите и се понесъл с дружините си на юг. В Стара планина и проходите въстаническите дружини продължавали да се сражават ожесточено с византийците. При това положение византийската дипломация се погрижила да укрепи положението на Иван Асен III. И тъй като той нямал поддръжката на търновските първенци, византийската дипломация и този път му се притекла на помощ. Боляринът Георги Тертер, ръководител на търновското болярство, бил женен за сестрата на Иван Асен III, удостоен със званието „деспот“ и провъзгласен за пръв пълководец на царя. Това обаче означавало отстраняването на Касим бег от властта. Честолюбивият татарин не могъл да понесе тази обида, скъсал с Иван Асен III и преминал на страната на въстаниците.
Политическите комбинации не укрепили положението на новия български цар. При това въстаническите отреди постигали все нови и нови успехи, като наближавали Търново. Търновското болярство отново започнало да заговорничи и да мисли за отстраняването на Иван Асен III от престола.