Сын Иоанна VI Кантакузина Матфей в 1352 г. получил в удел Адрианополь. Годом позже отец короновал Матфея и стал упоминать его имя в документах вместо имени восставшего Иоанна V Палеолога. После отречения старшего Кантакузина Матфею в течение трех лет удавалось отражать натиск Палеолога и его союзников - сербов, болгар и турок, которых василевс, правивший в Константинополе, посылал против василевса, правившего в Адрианополе. В 1357 г. сербскому полководцу Воихне удалось оттеснить Матфея в Родопы и взять его в плен. Против ожидания Иоанн V обошелся с соперником милостиво, удовольствовавшись его отречением от трона. Спустя несколько лет Матфей получил назад императорский титул. В 1380 г. Матфей сменил своего умершего брата Мануила, получив деспотат Мореи. Он давал хрисовулы от своего имени и подписывался как василевс ромеев. Умер Матфей Кантакузин в 1383 г.

Окончив изнурительную борьбу с Кантакузинами, Иоанн V Палеолог занял долгожданный престол. Правда, деспот Мореи Мануил Кантакузин отбился от Палеолога и сохранил за собой власть на византийской части Пелопоннеса.
  Безрадостную картину представляла собой империя после гражданской войны двух Иоаннов. Фракия, вдоль и поперек исхоженная наемными отрядами, превратилась в пустыню, казна иссякла, армии не существовало, Константинополь лежал в руинах.
  Положение самого Иоанна V на троне было в достаточной степени двусмысленным. Очень скоро после его воцарения в Константинополе сложилась ситуация, для средневековья удивительная. Дело в том, что Иоанн-Иоасаф Кантакузин, несмотря на постриг, фактически остался у руля правления. Если светскую власть в империи олицетворял Иоанн V Палеолог, то умами ромеев (используя в первую очередь такую могущественную силу, как церковь) владел Иоасаф Кантакузин. «Став монахом, Кантакузин вовсе не порвал с двором... Он по-прежнему продолжал свою политическую деятельность, сменив лишь ее методы. Если прежде его политика служила богословию, то теперь посредством богословия он проводил свою политику». Более того, Палеолог, женатый на дочери Кантакузина Елене, официально признал за тестем титул василевса-отца и свои письма Иоасаф подписывал как «Иоанн, во Христе Боге верный император и самодержец ромеев, ради божественного монашеского чина переименованный в монаха Иоасафа». По словам патриарха Филофея Коккина, Кантакузин после отречения обладал едва ли не большим авторитетом, нежели во времена своей светской автократии. Иоанн V, в отличие от Иоасафа, этим авторитетом не обладал. «Был он весьма легкомысленный человек и не глубоко интересовался иными делами кроме хорошеньких и красивых женщин и [вопроса], которую из них и как поймать в свою сеть».
  В 1359 г. турки напали на столицу империи. Этот натиск был отбит - древние стены города были еще способны внушать варварам почтение, но зато вскоре из-за чудовищной неспособности начальников крепостей османы с промежутком менее года овладели Дидимотикой и Адрианополем (1361 и 1362). В 1365 г. Мурад I, принявший титул султана, сделал Адрианополь своей второй (первой была Бруса) столицей. Захват оставшихся земель турками стал отныне лишь делом времени.
  Нужен был какой-то выход, и окруженный врагами Иоанн V решил вымолить помощь у Запада. Весной 1366 г. он прибыл ко двору венгерского короля Лайоша (Людовика) I. Ничего существенного император выпросить не сумел (католики-венгры отказались помогать «схизматикам»), а на обратном пути его захватили в плен болгары. Спас Палеолога из беды его дядя по матери - Амадей, герцог Савойский. Во главе крестоносного войска он не только освободил василевса из плена, но и выбил османов с полуострова Галли-поли. Большего герцог делать не стал и ушел восвояси.
  Вместе с войском Амадея в Константинополь прибыл папский легат Павел. Он во всеуслышание объявил грекам, что до тех пор, пока церкви Рима и Константинополя разобщены, западных войск Византия не получит. Нужна была уния. А как раз по поводу унии мнения Иоанна V и Иоасафа оказались диаметрально противоположны. Палеолог считал, что Константинополь «стоит мессы», и чтобы получить солдат и отстоять империю, нужно заключить унию любой ценой, в том числе подчиниться всем требованиям папы. Кантакузин с такой постановкой вопроса согласен не был. Он полагал недопустимой измену истине - православию - и заявил, что единственный путь к объединению церквей - созыв вселенского собора в Константинополе. Если собор докажет правоту латинян, говорил Иоасаф Павлу на переговорах в июне 1367 г., он сам первый подпишет хартию унии. Легат, быстро разобравшись, от кого зависит решение проблемы, обращался только к Кантакузину: «Ибо ты [Иоасаф] подобен вертелу, на котором все, как куски мяса, висят; и если ты сдвинешься, они вместе с тобой повернутся». Иоанну V слышать это было нелегко, но ничего поделать с существующим положением вещей он не мог.
  Надо сказать, что в позиции православного течения, интересы которого отстаивал Кантакузин, несправедливо видеть (как часто это делают наши современники) политическую близорукость и предательство интересов Византии. Признание супрематии папы могло стать гибельным для православия, которое Кантакузин рассчитывал спасти, так как, во-первых, «в последний период Византии церковь унаследовала престиж исчезающей империи», а во-вторых, согласно Писанию, для верующего страшнее погубить душу, нежели тело, и потому существование церкви (и чистота ее от «латинской ереси») для большинства византийцев было гораздо важнее, чем бытие или небытие преходящего государства. Турки, конечно, были злом, но навряд ли худшим, нежели латиняне, так как при всей своей дикости и хищности на веру (то есть душу) христиан мусульманские захватчики не посягали (по крайней мере, в XIV в.). Выяснив точку зрения ромеев на унию, Павел уехал в Рим.
  Стараниями Кантакузина большую часть епископских и митрополичьих кафедр занимали его единомышленники-исихасты, а патриархом тогда был его давний друг Филофей Коккин. В апреле 1368 г. в Константинополе собрался поместный собор, который канонизировал Григория Паламу и осудил как сопричастного ереси Варлаама и его ученика Акиндина иеромонаха Прохора Кидониса. А ведь братом Прохора был Дмитрий Кидонис - первый советник и друг Иоанна V. Помешать этому император не смог (кстати, и сам собор Иоасаф и патриарх Филофей созвали если не вопреки воле василевса, то, по крайней мере, без его одобрения). Иоанну V ясно дали понять, что его латинофильскую политику церковь не поддержит. Однако Палеолога это не остановило.
  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».
  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.
  В конце 1390 г. император приказал возвести у Золотых ворот столицы новые укрепления, употребив на них мрамор обветшавших церквей города. По окончании работ Баязид, грозя войной, потребовал их срыть. Палеолог подчинился распоряжению сюзерена, но не вынес такого унижения и, по свидетельству историков, от нервного потрясения умер 16 февраля 1391 г.
  При Иоанне V начал свою деятельность в Мистре неоплатоник Георгий Гемист Плифон (ум. в 1452), последний крупный философ Византии. С него и дипломата Мануила Хрисолора, отправившегося в начале 90-х гг. XIV столетия на Запад, началась активная передача туда сокровищ греческой философской мысли.