Тем не менее в 1409 году на сцене появился новый персонаж и стал угрожать владениям Сулеймана. Его младший брат принц Муса был отпущен Тамерланом в 1403 году под опеку эмира Гермияна, который в свою очередь перепоручил его Мехмеду. Нападение на Сулеймана произошло с абсолютно неожиданной стороны: Муса приплыл в Валахию из порта Синоп на севере Малой Азии, где обрел плацдарм, женившись на дочери валашского воеводы Мирчи. Мирча перенес на Сулеймана свою ненависть к Баязиду и полагал, что встать на сторону Мусы послужит его выгоде. Военная кампания Мусы в Румелии не обошлась без неудач, но к маю 1410 года он занял столицу Сулеймана в Эдирне и достиг Гелиболу, вынудив Сулеймана с некоторой поспешностью уйти из Малой Азии. Император Мануил видел в борьбе за наследство свое спасение и старался продлить ее: он вернул себе контроль над путями между Малой Азией и Румелией в результате соглашения 1403 года и помогал Сулейману переправляться через Босфор. Но вскоре Сулейман был казнен по приказу Мусы близ Эдирне, будучи пьяным, если верить анонимному летописцу, и поле битвы осталось за Мехмедом и Мусой.
Таким образом принц Муса унаследовал владения своего брата Сулеймана и в Румелии, и в Малой Азии и с трудом управлял ими последующие два года. Сын Сулеймана Орхан нашел убежище в Константинополе и, опасаясь, что тот может стать центром заговора против него, Муса осадил Константинополь осенью 1411 года, но безрезультатно. Постепенно советники и командиры покидали его, а брат, принц Мехмед, с помощью Мануила переправился через Босфор и встретился с Мусой в битве около Чаталджи во Фракии, затем Мехмед вернулся в Малую Азию. Хотя Муса победил, его земли в Румелии были захвачены войсками его бывшего союзника Стефана Лазаревича, который заплатил за это на следующий год, когда Муса отомстил, напав на несколько сербских крепостей.
В 1413 году Орхан высадился в Фессалониках, возможно при содействии императора Мануила, который надеялся отвлечь Мусу от Сербии. Муса сумел пленить Орхана, но по каким-то причинам отпустил его и не смог снова захватить Фессалоники.
Соседние государства считали принца Мусу, не без помощи Валахии, большей угрозой, чем принц Мехмед. Стефан Лазаревич предложил Мехмеду присоединиться к нему в совместном походе против Мусы; Мануил также принял сторону Мехмеда, предоставив суда для перевозки его людей в Румелию еще раз и снабдив его войска продовольствием. К тому времени, когда две армии встретились к югу от Софии, армия Мехмеда включала воинов из эмирата Дулкадир в юго-восточной Малой Азии, благодаря женитьбе Мехмеда на дочери эмира, византийские войска, предоставленные императором, сербские, боснийские и венгерские войска под командованием Стефана Лазаревича, войска из Айдына, чья приверженность