Ещё 2 июля 1908 г. Извольский переслал Эренталю записку по балканскому вопросу. В ней он в общем высказывался за сохранение существующего положения на Балканах. При этом он подчёркивал, что вопрос об аннексии Боснии, так же как и вопрос о проливах, имеет общеевропейское значение. Россия и Австро-Венгрия не вправе вдвоём пересматривать Берлинский трактат. Однако ввиду особой важности балканских вопросов для России и Австрии Извольский изъявлял согласие обсудить их «в дружественном духе» с австро-венгерским правительством. Эренталь пригласил Извольского посетить его в замке Бухлау. Извольский принял приглашение. 15 сентября 1908 г. в Бухлау состоялось свидание обоих министров: Между ними было достигнуто устное соглашение. Австро-Венгрия обязывалась не возражать против открытия проливов для русских военных судов: взамен этого Россия соглашалась на аннексию Боснии и Герцеговины Австро-Венгрией. Свои пожелания в отношении режима проливов Извольский (согласно записи Эренталя) изложил в Бухлау следующим образом: «В случае, если Россия сочтёт нужным предпринять шаги с целью добиться свободного прохода через Дарданеллы для отдельных русских военных судов, Австро-Венгрия обещает соблюдать благожелательную и дружественную позицию. Разумеется, что такое изменение существующего права не должно ни в какой мере затрагивать независимость и безопасность Оттоманской империи; другим государствам, расположенным по берегам Чёрного моря, будут предоставлены такие же права». Обе стороны решили не возражать, если Болгария объявит о прекращении своей вассальной зависимости от турецкого султана. Эренталь уверял в своём отчёте о переговорах в Бухлау, будто он сказал Извольскому, что аннексия Боснии и Герцеговины может быть провозглашена Австрией уже в начале октября. «Во всяком случае он будет мною своевременно предупреждён об этом», — так передаёт сам Эренталь содержание тех заверений, которые он дал Извольскому, Этого обещания Эренталь не выполнил. Даже из записи Эренталя совершенно ясно, что Извольский потребовал компенсаций для Сербии и Черногории за счёт Австро-Венгрии. Эренталь отклонил это требование. Извольский поставил и вопрос о созыве международной конференции для оформления намеченного пересмотра Берлинского трактата. По обоим этим вопросам — о компенсациях для Сербии и о конференции — в Бухлау не было достигнуто ясной договорённости, но несомненно, что Извольский выдвигал эти требования как предпосылки своего согласия на аннексию Боснии и Герцеговины.
Из Бухлау Извольский отправился в круговую поездку по Европе, чтобы получить и от других держав такое же согласие на изменение режима проливов, какого он только что добился от Эренталя. 26 сентября Извольский встретился в Берхтесгадене с Шёном, статс-секретарём германского ведомства иностранных дел. Извольский заявил Шёну, что хотя Россия очень хотела бы открыть проливы для своих военных кораблей, но сейчас момент неподходящий для того, чтобы немедленно же поднимать вопросы, поставленные в Бухлау. Так, например, провозглашение независимости Болгарии может вызвать турецко-болгарскую войну. В случае, если Болгария будет разбита, России придётся её защищать, а между тем она не расположена втягиваться в войну. С другой стороны, Россия не может допустить и захвата Константинополя болгарами или греками в случае поражения Турции. Шён в мало обязывающих выражениях дал понять русскому министру, что Германия не будет возражать против открытия проливов, но в свою очередь потребует за это компенсаций.