Bulgar Kuvvetleri i nci, 2 nci ve 3 ncü Ordularıyle 18 Ekim 1912'de taarruza geçti. 21 Ekim 1912 günü 2 nci Ordu ileri kısımlarıyla Arda ve Tunca nehirleri arasından Edirne'nin 16-20 km. batısı ile Edirne kuzeyi bölgesine kadar ilerledi.

1 nci ve 3 ncü Orduları, Tunca nehrinin doğusundan Edirne-Kırklareli hattının 15 km. kuzeyine kadar yaklaştılar.

İstanbul'da bulunan Mürettep 18 nci Kolorduya Kırklareli bölgesine, Tekirdağ'daki 17 nci Kolorduya Saray güneyine yanaşması için emir verildi.

Bulgar Ordusunun dağınık durumu ve kuvveti, doğu yanına bir taarruz fırsatını veriyordu. Ancak, Türk Doğu Ordusunun birlikleri de dağınıktı. Bunların toplanmalarının beklenmesi için zamana ihtiyaç vardı. 17/18 Ekim 1912'de Doğu Ordusu karargâhı İstanbul'dan Lüleburgaz'a gelmişti.

Doğu Ordusu, sıklet merkezi ile Kırklareli istikametinde taarruz eden Bulgar Ordusuna karşı, Kırklareli-Edirne-Yenice hattında savunma kararını verdi.

Başkomutan Vekili Nâzım Paşa'nın sürekli işe karışması ve baskısı sonucu, yaklaşık olarak iki misli üstün bulunan üç ordudan oluşan Bulgar kuvvetlerine karşı, taarruza karar verildi. O sırada Kırklareli-Edirne çevresinde 1 nci, 2 nci, 3 ncü, 4 ncü Kolordular, Edirne'deki birliklerden teşkil edilen Mürettep Kolordu ve Süvari Tümeni vardı. 21 Ekimde, sıklet merkezi Kırklareli-Yanbolu genel istikametinde olmak üzere ileri harekâta geçildi.

22 Ekim 1912 saat 14.00'te, her iki ordu, âdeta tesadüf muharebesi tarzında Süloğlu ve Yoğuntaş bölgelerinde savaşmaya başladılar. Şiddetli muharebeler 23 Ekim günü öğleye kadar devam etti.

Bulgar Ordusu geri çekilmek için hazırlanırken, Türk Ordusu Kırklareli-Edirne-Yenice hattına çekilme kararını verdi. Ancak geri çekilen birlikleri bu hatta durdurmak mümkün olamayınca 24 Ekim akşamı, Pınarhisar-Lüleburgaz hattına çekilmek zorunluğunda kalındı ve böylece Kırklareli Bulgarların işgaline terkedildi. Bu arada Türk ordusunun seferberliği hâlâ tamamlanamamış, seferber edilen erlerin % 25'i henüz birliklerine katılmamıştı. Zamansız terhis dolayısıyla ordunun yeterli eğitim görmüş personeli azalmış;bu yetmiyormuş gibi, birliklerin toplanmaları ve hazırlıkları tamamlanamadan taarruza geçilmiş ve düşman karşısında parça parça ezilmişti. Bu hal, savaş azminin sarsılmasına ve moralin yıkılmasına sebep oldu. Birliklerde disiplin kalmadı ve subaylar, birliklerine hâkim olamadılar. Kaçar gibi geriye çekilen birlikler Pınarhisar-Lüleburgaz hattında zor durduruldu. Bu seferde komutanlar hangi hatta savunma yapılacağına karar veremediler. Bu hatta mı yoksa daha doğuda mı savunalım tartışması sürerken ve birlikler yeterli savunma tertiplerini alamadan 28 Ekim 1912'de bu hatta Bulgar taarruzları başladı.

Dört gün süren Pınarhisar-Lüleburgaz kesimindeki muharebede de ordu bozgun halinde geriye kaçınca, Ordunun Çatalca'ya çekilmesi kararlaştırıldı. Çekilmeyi himaye ve gerekli zamanı kazanmak maksadıyla Çorlu'da bir müfreze ve onun kuzeyinde de Süvari Tümeni bırakıldı. Bulgar Ordusunun takip harekatına geçmemesinden faydalanan Doğu Ordusu, Çatalca mevziinde tertiplendi; Çatalca Ordusu adı ile ve altı kolordu halinde teşkilâtlandırıldı. Bolayır mevzii Çanakkale Boğaz Komutanlığınca savunuldu. Bulgar Ordusu, Çorlu Müfrezesi ile Süvari Tümeninin yaptığı oyalama muharebeleri dışında hiç bir direnmeyle karşılaşmadan, Çatalca mevzilerine kadar ilerlemişti.

Halbuki Bulgar Ordusu, başlangıçta Kırklareli-Edirne hattında büyük savaşların olacağını, Çorlu bölgesinde çetin muharebelerin cereyan edeceğini sanmış; kuvvetlerini ağır davranarak ileri sürmüştü. 13 Kasım 1912'de Çatalca mevzii önüne ulaşan Bulgarlar, 17 Kasımda taarruza geçtiler ise de başarı sağlayamadılar; durmak zorunda kaldılar.

2 nci Bulgar Ordusunun 22-24 Ekimde Edirne'yi bir baskın ile ele geçirme girişimi başarısızlığa uğradı. Doğu Ordusu, Lüleburgaz ve daha sonra Çatalca savaşlarını yaparken, Edirne, savunmaya devam ediyordu. 16 Kasımda ablukayı tamamlayan Bulgar ve Sırp orduları, ayrı ayrı tahkimat yaparak, 21 Kasımdan itibaren Edirneyi top ateşine tuttular.

Batı Trakya'da bulunan Kırcaali Müfrezesinin, taarruz ederek düşman yan ve gerilerine etkili olacağı beklenirken, Bulgar Rodop Grubunun taarruzu karşısında hemen dağılmış ve hiç bir varlık gösteremeden, yerli halk ile birlikte, Gümülcine'ye doğru panik halinde çekilmişti. Böylece, Batı Trakya, Bulgarların eline geçmiş, Doğu ve Batı Orduları arasındaki irtibat, harbin başlangıcından henüz 11 gün geçmeden kesilmişti.