Затянувшаяся осада, поражение на суше и на море, агитация противника расшатали дисциплину в рядах армии Фомы. В пестрой по составу и противоречивой по своим классовым интересам повстанческой армии начались нелады. Григорий Птерот объявил себя вместе с частью войск сторонником правительства. Отступив во Фракию, он стал угрожать повстанцам с тыла. Создалось крайне опасное положение. Но при всех неурядицах основной костяк армии не дрогнул. Не снимая общей блокады города, Фома сформировал небольшой, но сильный отряд из верных людей и стремительно бросился в погоню за Птеротом. Он вскоре настиг и разбил его. Птерот пытался бежать, но был захвачен и убит.

Однако тяжелые потери, которые понесли повстанческая армия и флот в результате кровопролитного боя под Константинополем и измены части войск, не давали возможности продолжать борьбу без пополнения кадров армии новыми, свежими силами. И Генесий, и Феофан сообщают, что Фома обратился с призывом о помощи, разослав повсеместно и, в частности, в Грецию ложные грамоты об одержанной им на суше и на море победе. Обращает на себя внимание тот факт, что просьба о подкреплении была адресована именно в те области (Греция), где лишь недавно было потушено правительством большое восстание славянских племен.

Высказанное одним из буржуазных исследователей (Дж. Бери) мнение, что расчет на посылку подмоги из Греции мог быть основан на том, что восстание Фомы носило иконопочитательский характер, совершенно неубедительно. Как уже было отмечено, иконопочитательские элементы не оказали движению сколько-нибудь серьезной поддержки, на что обратил внимание в другом месте и сам Дж. Бери.

Исторически более обоснованным является предположение, что поддержка восстания Грецией была обусловлена наличием там многочисленных варварских общин, постоянно являвшихся очагами противоправительственных восстаний. Ярко выраженный «варварский» характер армии Фомы, отмеченный во всех источниках, указывает на глубокую связь всего восстания с местными варварскими движениями).

Из Греции Фома получил сильное подкрепление в виде большой флотилии (по данным Продолжателя Феофана, в количестве 350 судов).

Летом 822 г. начался новый этап борьбы за овладение Константинополем. Город был атакован одновременно и со стороны Золотого Рога (где были сосредоточены остатки старого флота), и со стороны Пропонтиды. Но повстанческие суда потерпели снова тяжелый урон от правительственного огненосного флота. Тем не менее Фома не снимал осады. Борьба продолжалась с переменным успехом до конца года.

Упорство повстанческой армии, запиравшей город, не отступавшей, несмотря на многократные успешные вылазки правительственных войск, невзирая на тяжесть понесенных потерь, на трудности продолжавшейся всю зиму осады, делало положение правительства критическим. Перед императором открывалась перспектива неминуемой сдачи города. Изменить положение могло лишь вмешательство новой силы. Георгий Амартол сообщает, что Михаил обратился за помощью к болгарскому хану Омуртагу. Омуртаг спустился со значительными силами с горных высот Хемуса и прошел по пути на Адрианополь и Аркадиополь. Когда вести о приближении грозной вражеской армии дошли до повстанцев, Фома решил прервать продолжавшуюся уже целый год осаду Константинополя и встретить неприятеля лицом к лицу. Вся сухопутная армия снялась с позиций под Константинополем и двинулась навстречу войскам Омуртага. Лишь незначительное количество военных судов, стоявших в водах Золотого Рога, было оставлено на старых местах.

Болгарская армия, пройдя через Аркадиополь до берегов Пропонтиды, остановилась в районе между Гераклеей и Силиври, в местности, именовавшейся Кидуктос (κατά τόν Κηδούκτου χώρον). В происшедшей здесь ожесточенной битве (вероятно, в марте или апреле 823 г.) болгарских войск с подошедшей армией Фомы болгары понесли большие потери. По словам хрониста Георгия Амартола, многие из их числа были убиты Фомой и его сторонниками. Однако Генесий и Продолжатель Феофана сообщают, что Фома потерпел поражение. Во всяком случае, несомненно, что Фома был вынужден в результате происшедшего боя отступить в горы. Болгары же, нагруженные добычей, ушли.

Тяжелые последствия болгарской интервенции для масс населения империи, в котором еще была жива память о страшном нашествии Крума, возбудили общее осуждение политики императора, призвавшего болгар. Поэтому в официальной версии, сохранившейся и у Генесия, и у Феофана, вся ответственность за поход с императора снята. В изложении этих авторов получается, что Омуртаг самовольно вторгнулся в пределы империи, после того как Михаил вежливо отклонил его предложение о помощи. В письме же Михаила к Людовику об этом неприятном инциденте в истории борьбы с повстанческим движением и вовсе не упоминается, хотя он и определил собой, в большой степени, исход борьбы.

Несмотря на полученный удар, Фома собрал оставшиеся силы в равнине Диабазис, удобно расположенной на подступах к Константинополю (с запада), готовясь дать открытый бой правительственным войскам. Здесь и произошла решающая встреча повстанческой армии с войском Михаила и его полководцев Катакилы и Ольвиана. Из двух столкнувшихся сил первая была измучена более чем двухлетней борьбой без передышки, отрывом от привычных условий жизни, родных полей, жен, детей, вторая же пришла пожинать плоды болгарской интервенции. Не учитывая огромной усталости своих войск, способствовавшей распространению в их рядах упадочнических настроений, Фома повел их в наступление. Задуманный им план заманивания противника в ловушку, путем симуляции искусственного бегства, осуществить не удалось. В пылу борьбы мнимое бегство местами превратилось в настоящее. Часть войск перешла на сторону императорской армии. Сражение было проиграно. Фома с оставшимися ему верными частями спасся бегством и укрепился в Аркадиополе.

Невзирая на крайне тягостные условия, остатки повстанческой армии, укрывшиеся помимо Аркадиополя и в нескольких других укрепленных пунктах (Визе, Панионе, Гераклее), мужественно держались до конца 823 г. Осада Аркадиополя правительственными войсками затянулась на долгие месяцы. По-видимому, симпатии населения оставались на стороне осажденных. Есть основания предполагать, что правительство вело немалую борьбу за завоевание морального перевеса над противником. Следы этой борьбы запечатлелись в той официальной версии о причинах затяжки исхода борьбы, которая имеется и в письме Михаила к Людовику, и у историков восстания. В освещении этих источников причины сравнительно малой активности правительственных войск коренились будто бы в сознательно проводившейся политике Михаила. Последняя же определялась двумя главными соображениями: стремлением создать впечатление о невозможности брать византийские города приступом (что было рассчитано в первую очередь на варваров) и желанием избежать излишнего пролития «христианской» крови. Другими словами, затяжка борьбы с загнанным в ловушку противником представлена в этой версии, явно искусственно пропагандировавшейся малопопулярным правительством, как результат «забот» византийских властей о благе народа…

Как бы то ни было, правительство избрало наиболее тяжелый для осажденных путь борьбы, решив взять их измором. Блокада Аркадиополя правительственными войсками привела вскоре к острому продовольственному кризису в малообеспеченном продуктами городе. К октябрю голод дошел до крайности. Люди стали питаться лошадиной падалью. Для сокращения потребления Фома был вынужден принять суровые меры — выслать из города всех неспособных носить оружие, женщин, детей. Часть гарнизона удалось перебросить в Визу, где укрепился второй приемный сын Фомы — Анастасий.

Вскоре плоды пятимесячной осады стали ощущаться и в упадке дисциплины внутри города. Началось дезертирство. При этих условиях Михаилу удалось подготовить заговор в гарнизоне против Фомы, ценою обещания полной амнистии. Фома был выдан императору, подвергнувшему его жестоким пыткам и казни.

Но и после гибели Фомы остальные пункты героически продолжали держаться. Первой из них пала Виза, где был подстроен подобный же заговор. Анастасий разделил судьбу Фомы. Несмотря на происшедшее, Панион и Гераклея не сдавались. Но когда разразилось сильнейшее землетрясение, разрушившее крепостные стены Паниона, город пал. Гераклею же, в меньшей степени пострадавшую от землетрясения, императорским войскам удалось взять приступом. Часть пленных, захваченных императором, была приведена на ипподром со связанными руками, часть была сослана. О судьбе остальных в источниках упоминаний нет.

Однако борьба все еще не была кончена. На малоазийской территории две крепости, Кабалла и Саниана, находились в надежных руках Хирея и Газарина, храбрых сподвижников Фомы. Все попытки правительства принудить их к добровольной сдаче путем опубликования хрисовула с извещением о гибели Фомы, с обещанием амнистии оказались безуспешными. Для достижения поставленной задачи агенту Михаила пришлось прибегнуть к изощренным уловкам, пустить в ход и хитрость и подкуп. Получив поддержку внутри города, уже нетрудно было добиться захвата по пути в Сирию обоих сотоварищей Фомы, которых ожидала та же кровавая расправа, что и Фому.

Восстание оказалось разгромленным. Вопросу о причинах крушения этого необычайно мощного по своему охвату движения и об отношении к восстанию Фомы крестьянства византийские авторы — историки восстания — уделяли немного внимания. Описывая подробнейшим образом весь внешний ход военных событий, они ограничиваются лишь немногими, мимоходом брошенными замечаниями для освещения участия народных масс в повстанческом движении. Однако и эти чрезвычайно краткие сведения, вкрапленные в ткань рассказа, могут явиться своего рода вехами, намечающими путь к разрешению проблемы. Сопоставление данных повествований о восстании с прочими материалами, характеризующими положение низших классов византийского общества (также крайне скудными для рассматриваемой эпохи), дает возможность расшифровать эти случайные указания и позволяет точнее определить классовый облик участников повстанческого движения и выявить их роль в судьбах восстания.

Среди крестьянских масс населения империи к VIII—IX вв. одной из наиболее значительных и многочисленных групп стало, по-видимому, так называемое свободное крестьянство, жившее в общинах, разбросанных по всей территории Византийского государства. Законодательная регламентация положения этой группы крестьян составила содержание специального «Земледельческого закона», изданного, по всей вероятности, в середине VIII в. и являющегося почти единственным источником, проливающим свет на положение крестьянства в империи в этот период времени.