安东内斯库接到了关于前线战场即将发生危机的报告，匆忙请求谒见迈克尔国王。这位独裁者和他担任外交部部长的弟弟迈克尔一起前往皇宫。这位22岁的国王是某一造反派的同党，早已和西部联盟保持联络，并计划在三天后发动政变。而这一切安东内斯库并不知晓。迈克尔国王决定早一点行动。他下令把安东内斯库兄弟俩抓起来，关押在一个通风的保密间中。这里是他的父亲建的，用来存放皇家收藏的邮票。迈克尔于当天晚上去电台，宣布新政府的成立，并声明接受苏联提出的休战协定。
弗雷斯那尔一听到这个消息就立即接管罗马尼亚境内的所有德国军队。接着，他致电希特勒，汇报了这一重大事件的详细始末，并建议向北部和西部撤退，在匈牙利特兰西瓦尼亚边境建立新的防线。但是希特勒什么都听不进去。他对罗马尼亚谋反派的无耻行径暴跳如雷，下令进行反击，一定要抓住迈克尔国王，把政权交还给安东内斯库，万一安东内斯库已经牺牲，也要将政权交给亲德派的人手里。为了达到这个目的，希特勒接受了格斯滕伯格将军的建议，命令位于普勒斯蒂的第5高射炮师进攻布加勒斯特。格斯滕伯格是纳粹空军的首领，喜欢夸耀他的防空大炮是多么的厉害。
弗雷斯那尔有充分的理由对希特勒的决定表示怀疑，因为他觉得即使是德军有能力夺得罗马尼亚政权，也没有哪位罗马尼亚将军愿意接管。后来，这场战役以德军惨败而告终。罗马尼亚的土地上，再也没有成建制的德军。罗马尼亚的首都布加勒斯特成为东欧地区第一个被红军解放的首都。这次发生在布加勒斯特的政变更让芬兰为之振奋。于是，芬兰政府向苏维埃提出签署和平条约，并很快达成一致。这使得更多的红军部队畅通无阻地穿过波罗的海地区。
罗马尼亚发生的一切对它南边的邻居保加利亚的影响更加具有戏剧性。这个只有550万人口的小国曾经非常乐意与德意志帝国保持友好关系。1941年3月，它与德国站在同一条战线上，为德军攻打南斯拉夫和希腊提供了根据地。后来，还继续为德军提供原材料，特别是粮食，还提供黑海港口给德军使用，并派兵驻守南斯拉夫。但是，虽然保加利亚能够向英国和美国宣战，却由于文化和语言上的渊源，使得他们不可能加入到纳粹的行列中一起对付苏维埃。
结果，保加利亚渐渐繁荣起来。它出口的食品能够售出很好的价格，而且从南斯拉夫和希腊收回了原本属于他们的土地。“有一点可以肯定的是，”一位保加利亚政治家后来回忆他的国家当时在地缘政治上的实力时说，“我们处于某种被同情的境地，因为这些不是我们争取到的，而是作为一件礼物送给我们的。”
等到红军开始进攻罗马尼亚的时候，海因茨·古德里安从保加利亚首都索非亚德军军事基地收到的消息却让他很不安。鲍里斯国王在1943年英年早逝——可能是死于心脏病，但是很大程度上归因于德国的残酷——这激起了当地人民的不满。而且，目前的战争格局突然之间大大有利于苏联，所以保加利亚军队将领公开对与德国的联盟表示怀疑。古德里安请求希特勒停止向保加利亚运送装甲车，并撤回已经发出的那些。但是，希特勒拒绝了，他坚信保加利亚人民如此憎恨布尔什维克主义，他们绝不会背叛德国。
但是，就在8月26日，罗马尼亚政变发生后的第3天，种种迹象表明保加利亚政府也将如法炮制。为了避免苏联红军攻打索菲亚以北50英里处的边界，保加利亚政府重申了它将保持中立，而且向美国和英国要求和平谈判，命令所有的德国部队撤军，并保证让所有从罗马尼亚进入保加利亚境内的德军缴械。
这足以让希特勒暴跳如雷。他命令保加利亚境内的德军顽强抵抗，但仍然无济于事。斯大林派遣他的高级军事指挥家格奥尔基·朱可夫前往罗马尼亚指挥进攻。苏军断言保加利亚虽然保持中立，但仍有可能成为德军撤退的避难所，于是，在9月5日发起了进攻。
