Турки продолжали теснить византийцев, и Иоанн V в сопровождении Дмитрия Кидониса, такого же латинофила, как и он сам, вторично отправился в Европу, на сей раз — в Италию. Летом 1369 г. он посетил Рим, куда перебрался из Авиньона папа Урбан V. 18 октября Иоанн V принял католичество и подписал решение об объединении двух церквей под властью римского первосвященника. Однако ни одного греческого иерея при подписании не было! Пользуясь как предлогом поступком автократора, папа наотрез отказался принять участие во вселенском соборе.

Отчаянный шаг Палеолога не принес ромеям добра — кроме обещаний и незначительных денежных субсидий император не получил ничего. По пути домой он подвергся неслыханному позору — византийского государя задержали венецианцы и стали требовать от него уплаты долгов, угрожая как последнему нищему долговой тюрьмой. Остававшийся регентом престола Андроник IV не приложил никаких усилий для избавления отца. Несчастного самодержца выручили средний сын Мануил, деспот Фессалоники, и Иоасаф Кантакузин — они набрали требуемую сумму, и в октябре 1371 г. Иоанна V отпустили.

Заключенная «дефенсором церкви» без согласия последней уния умерла, по сути дела, сразу после рождения. Не желая неприятностей, Палеолог по возвращении отрекся от своего перехода в католичество. В отличие от Лионской унии, акт 1369 г. не вызвал в Константинополе бурной реакции, к действиям государя там отнеслись равнодушно: во-первых, потому что он, несмотря на прозападные симпатии, в общем был достаточно лоялен к православию, а во-вторых, возможно, по причине вмешательства Иоасафа, который, будучи «в дружеских отношениях как с Иоанном V, так и с непоколебимым приверженцем православия патриархом Филофеем, способствовал тому, что этот эпизод предали забвению» (Мейендорф, [182, с. 211]).

26 сентября 1371 г. при Черномене турки разбили ополчение сербского деспота Ивана Углеша. Османская держава набирала силу, и наконец весной 1373 г. Иоанн V признал себя вассалом султана Мурада I. Титул «автократор ромеев» отныне стал фикцией даже юридически — какой же самодержец дает вассальную присягу чужеземцу! Василевсу пришлось теперь вместе со своим войском принимать участие в походах султана. В Малой Азии под властью империи оставались лишь отдельные города, которые турки по мере надобности захватывали.

С 1376 по 1379 г. Иоанн V, свергнутый сыном (см. «Андроник IV”), томился в заключении.

15 июня 1389 г. в кровавой битве на Косовом поле погибло войско сербского князя Лазаря. Перед боем серб Милош Обилич под видом перебежчика проник в ставку султана и зарезал Мурада I. Однако христиан это не спасло — сражение возглавил и выиграл наследник турецкого престола, ставший в тот день султаном — Баязид I. Новый повелитель османов был талантливым воином и носил прозвище Йиллырдым — Молниеносный. Баязид вообще перестал церемониться с ромеями, и в 1390 г. наследник трона Юстиниана и Василия Болгаробойцы Мануил Палеолог вынужден был вместе с султаном штурмовать последний византийский город в Малой Азии — Филадельфию.