Στις 30 Σεπτεμβρίου, η Ελλάδα μαζί με τη Βουλγαρία, τη Σερβία και το Μαυροβούνιο, απέστειλαν τελεσίγραφο στη «άρρωστη» τότε, Οθωμανική Αυτοκρατορία, ώστε η τελευταία να διασφαλίσει την αυτονομία των μειονοτήτων τους που ζουν στο έδαφός τους. Η άρνηση της ήταν κάτι το αναμενόμενο, με το τελεσίγραφο αυτό να μένει στην ιστορία ως «Διακοίνωση των Τεσσάρων Χριστιανικών Κρατών». Η κήρυξη του πολέμου έγινε στις 4 Οκτωβρίου του 1912, με την Ελλάδα να εισέρχεται στον πόλεμο την επόμενη μέρα, με πολεμικές ενέργειες στη Μακεδονία και στην ήπειρο.

Την ίδια μέρα η Βουλγαρία κινήθηκε προς την Ανατολική Θράκη και η Σερβία προς τα Σκόπια και το Μοναστήρι. Την επόμενη μέρα ο ελληνικός στρατός, με επικεφαλής τον διάδοχο Κωνσταντίνο, εισήλθε στην Ελασσόνα και στις 9 Οκτωβρίου επιτέθηκε στις τούρκικες δυνάμεις στη μάχη του Σαρανταπόρου. Μια μέρα ακόμα πέρασε και οι Τούρκοι άρχισαν να εγκαταλείπουν το πεδίο της μάχης.

Ο Κωνσταντίνος αποφάσισε να βαδίσει προς το Μοναστήρι για να συναντήσει τον Σέρβικο στρατό. Η κυβέρνηση του Ελευθέριου Βενιζέλου διαφώνησε, καθώς θεωρούσε επιτακτική την ανάγκη να κινηθεί ο στρατός προς τη Θεσσαλονίκη, πριν φτάσουν σε αυτήν οι Βούλγαροι. Είναι χαρακτηριστική η περίφημη φράση του Βενιζέλου στον διάδοχο Κωνσταντίνο «σας απαγορεύω να πάτε στο Μοναστήρι, θα πάτε να απελευθερώσετε τη Θεσσαλονίκη».

Στις 18 Οκτωβρίου ένα ελληνικό τορπιβόλο με κυβερνήτη τον υποπλοίαρχο Νικόλαο Βότση εισήλθε στο λιμάνι της Θεσσαλονίκης. Τορπίλισε το θωρηκτό «Φεχτι Μπουλέντ» και επί της ουσίας ανάγκασε τον Ταξίν Πασά, να παραδώσει τη Θεσσαλονίκη στον ελληνικό στρατό.

Μετά από διαπραγμάτευση του διάδοχου Κωνσταντίνου που κράτησε περισσότερες από 24 ώρες και έθεσε σε κίνδυνο την κατάληψη της Θεσσαλονίκης, ο Ταξίν Πασάς δέχθηκε τους ελληνικούς όρους. Στις 26 Οκτωβρίου, ανήμερα του πολιούχου Αγιού Δημητρίου, η Θεσσαλονίκη απελευθερώνεται από τους Έλληνες, με τον Κωνσταντίνο να στέλνει μήνυμα στον στρατηγό Τοντώρωφ να διαθέσει τις δυνάμεις του αλλού.

Ο ελληνικός στρατός κατάφερε να απελευθερώσει και τα Ιωάννινα στις 22 Φεβρουαρίου του 1913. Η Οθωμανική Αυτοκρατορία είχε ηττηθεί κατά κράτος από τη συμμαχία των βαλκανικών κρατώ. Ο Α’ βαλκανικός Πόλεμος έληξε και τυπικά με τη Συνθήκη του Λονδίνου, στις 30 Μαΐου του 1913, που περιλάμβανε:

• παραχώρηση στις χώρες του Βαλκανικού Συνασπισμού όλων των εδαφών δυτικά της Γραμμής Αίνου-Μηδείας
• τη ρύθμιση του καθεστώτος της Αλβανίας από τις Μεγάλες Δυνάμεις, σε επόμενη διάσκεψη
• την παραχώρηση της Κρήτης στους Συμμάχους
• τη ρύθμιση της τύχης των νησιών του Αιγαίου και της χερσονήσου του Άθω από τις Μεγάλες Δυνάμεις (επίσης σε μελλοντική διάσκεψη).

Οι προστριβές μεταξύ Ελλάδας-Βουλγαρίας και Σερβίας-Βουλγαρίας, για τα σύνορα αλλά και για τη διοίκηση της Θεσσαλονίκης, οδήγησαν λίγες μέρες αργότερα στην κήρυξη του Β’ Βαλκανικού Πολέμου, όπου ο αντίπαλος αυτήν φορά ήταν οι Βούλγαροι (συμμαχία Ελλάδας, Σερβίας, Οθωμανικής Αυτοκρατορίας, Ρουμανίας, Μαυροβουνίου). Ο Β’ Βαλκανικός Πόλεμος τερματίστηκε με τη Συνθήκη του Βουκουρεστίου τον Αύγουστο του 1913.