През далечната 1201 г. най-малкият от братята Асеневци започва военни действия срещу Византия, нахлувайки първо в Тракия. Бързо е превзета силната тракийска крепост Констанция (Симеоновград). След това Калоян насочва армията си към Варна, последното владение на Византия северно от Стара планина. Тя е защитавана от голям гарнизон западни наемници. Българските войски обсаждат града и на третия ден (24 март 1201 г.), след щурм овладяват крепостните стени и нахлуват в него, предвождани лично от Калоян. Защитниците и управителите на Варна са вързани и хвърлени в рова на крепостните стени, като са засипани с пръст от българите. Византийците са погребани живи, а след тази битка Калоян си спечелва прозвището Ромеоубиец.
След падането на Варна Византия е принудена да поиска преговори за мир, а той е подписан през 1202 година. По силата на този договор на Калоян е признато правото да владее земите северно от Стара планина.