Однако Иоанн V прекрасно понимал и другое: любая попытка преодолеть раскол на условиях латинян может вызвать сопротивление со стороны его собственного народа, как это было с Лионской унией в 1274 году. В свете этой дилеммы единственное, что он мог сделать, – продемонстрировать свою готовность обсуждать этот вопрос, и в июне 1367 года в Константинополь была приглашена папская делегация. Иоанна Кантакузина вызвали из монастыря, и последующие несколько недель он играл в дебатах ведущую роль. Но конкретного результата достичь не удалось. Византийцы настаивали на созыве Вселенского собора Церкви, в то время как латинская сторона не видела в этом необходимости. В конце концов Иоанн V предложил оригинальное решение по выходу из тупика. Он вновь отправился в путешествие в сопровождении Димитрия Кидониса и других пролатински настроенных придворных. На этот раз пунктом назначения был Рим, и в октябре 1369 года византийский император принял участие в публичной церемонии в церкви Святого Петра. Поцеловав Папе ногу, потом – руку и наконец – уста, он униженно склонился перед понтификом и объявил себя католиком, принимающим папскую власть и признающим Филиокве. Все было тщательно продумано: Иоанн обратился в католичество лично и не давал никаких обещаний от имени своих подданных, как представители Михаила VIII в Лионе в 1274 году. Папа прекрасно понимал это, но он также осознавал, что возникновение на месте ослабленной христианской империи могущественной мусульманской может быть очень опасно. Поэтому он заявил, что византийский император теперь заслуживает поддержки, и призвал католические державы прийти к нему на помощь в борьбе против османов.
К несчастью, злополучный Иоанн V был словно обречен на постоянные разочарования и унижения. Покинув Рим, он прибыл в Венецию, чтобы оттуда отправиться на корабле обратно в Константинополь. Но там власти задержали его за неуплату кредита, который он взял для финансирования своей поездки в Рим. В очередной раз византийский император оказался беспомощным на чужой земле, не имея возможности добраться домой. В столицу он смог вернуться, только когда его сын Мануил прибыл с флотом и некоторой суммой наличности, чтобы погасить задолженность. К тому времени стало совершенно ясно, что призыв Папы о помощи был полностью проигнорирован и когорты латинских рыцарей не отправятся на Восток, чтобы оттеснить османов обратно за Дарданеллы. Вся эта тягостная поездка оказалась напрасной.
Оставалась лишь одна надежда. Византия была более не способна противостоять османам в военном отношении, но это могли сделать ее православные соседи. Великий Стефан Душан умер в 1355 году, и многие из присоединенных им в 1340-х годах территорий отделились, но Сербия все еще оставалась силой, с которой приходилось считаться. Именно сербы летом 1371 года начали наступление, чтобы выгнать турок с Балкан. Но когда в сентябре того же годы сербская армия была уничтожена в битве на реке Марице, никаких сомнений в том, что османы останутся там, уже не было. Один за другим христианские правители региона присягали на верность эмиру Мураду I, соглашаясь не только поддерживать с ним мир и платить ежегодную дань, но и принимать по его призыву участие в военных походах. Сначала сербы, потом болгары, а затем, за неимением других вариантов, и Иоанн V – все стали вассалами османского эмира. В соответствии с соглашением о военной поддержке сын Иоанна Мануил был отправлен с армией воевать на стороне османов в Малой Азии, где те постепенно подчиняли себе другие турецкие эмираты. По иронии судьбы Мануилу пришлось принимать участие во взятии Филадельфии, последнего форпоста Византии на Востоке. Когда, наконец, в 1390 году она пала, среди тех, кто сокрушил ее стены, были византийцы.