Dopiero kolejna wyprawa bizantyńska w 1279 roku, gdy Iwajło zajęty był na północy walką z Tatrami pozwoliła Iwanowi opanować Tyrnowo i koronować się na cara pod imieniem Iwana Asena III.

Objęcie władzy przez Iwana Asena III i oblężenie Iwajły w twierdzy na północy nie uspokoiło sytuacji. Nowy, wychowany wśród Greków car nie umiał pozyskać sobie swych bułgarskich poddanych. Skłócone dotychczas bojarstwo zaczęło skupiać się wokół, cieszącego się wielkim uznaniem wojska, bojara Jerzego Tertera. Chcąc go przeciągnąć na swą stronę Iwan Asen III, za namową Michała VIII, wydał za niego w 1279 roku swoją siostrę Kermarię. Jego dotychczasowa żona Maria wraz z synem Teodorem Swetosławem znalazła się wówczas w Bizancjum, jako zakładniczka lojalności Jerzego Tertera. Nie przyniosło to jednak spodziewanych rezultatów. W dodatku wiosną 1280 roku przeszedł do ofensywy Iwajło, wyzwalając znaczną część kraju. Zagroził nawet Iwanowi Asenowi III w Tyrnowie. Latem 1280 roku rozbił w dwóch bitwach armie bizantyńskie. Po tych klęskach Iwan Asen III wraz żoną zbiegli do Bizancjum rezygnując z władzy carskiej.