ב-9 ביוני 1923 פרצה הפיכה צבאית פשיסטית בממלכת בולגריה במסגרתה הודח ונרצח ראש הממשלה אלכסנדר סטמבוליסקי. אחד ממנהיגי הימין, אלכנסדר צאנקוב נבחר על ידי ראשי ההפיכה לעמוד בראשות ממשלת בולגריה וכיו"ר מפלגה חדשה שהוקמה ונקראה הברית הדמוקרטית הבולגרית.

צאנקוב ומפלגתו נקטו בקו פשיסטי מובהק ולא הססו להפעיל כוחות צבא ומשטרה לדיכוי אופוזיציה למשטרם ואת תנועת הפועלים. תקופת כהונתו לוותה באי שקט פוליטי וב-23 בספטמבר 1923 התחוללה התקוממות מזוינת בהנהגת המפלגה הקומוניסטית ובתמיכת המפלגה האגררית והפלגים האנרכיסטים הרבים. מטרת ההתקוממות: למגר את הפשיסטים מן השלטון ולהקים ממשלת פועלים ואיכרים.

אך ההתקוממות סבלה מקשיים רבים ובהם ארגון לקוי במיוחד. היא דוכאה בכוח רב בידי הצבא, תוך הוצאה להורג של אלפי אזרחים שנחשדו בסיוע למפלגה הקומוניסטית. אלפים נוספים נשפטו ונשלחו לבתי כלא. שניים ממנהיגי ההתקוממות, הקומוניסטים ואסיל קולרוב וגורגי דימיטרוב, אף הם נשפטו לעונש מוות אך הצליחו להימלט מבולגריה ליוגוסלביה. כעבור כמה חודשים דימיטרוב נמלט לברית המועצות בה חי בזהות בדויה עד 1929, שנה בה החל לפעול במסגרת המפלגה הקומוניסטית הגרמנית.

במארס 1933 לאחר שריפת הרייכסטאג, נאסר דימיטרוב ביחד עם שני קומוניסטים בולגרים נוספים והואשם במעשה. כשנודע על כך לידידו, יצחק מרקין פעיל לח"י בארץ ששהה באותה עת במצרים, שלח סיוע לדימיטרוב בדמותן של אלף לירות שטרלינג. כסף זה מימן את הסנגוריה של דימיטרוב.

המשטר הנאצי ערך משפט ראווה לנאשמים הקומוניסטים בעיר לייפציג אך דימיטרוב הצליח להעמיד במבוכה את חבר השופטים ולבסוף זוכה מכל אשמה. בתחילת 1934 גורש מגרמניה הנאצית ושב לברית המעוצות בה נבחר למזכיר הכללי של הקומינטרן (האינטרנציונל הקומוניסטי) תפקיד שבו כיהן עד לפירוק הארגון ב-1943. עם שחרור בולגריה מהכיבוש הנאצי, דימיטרוב היה לנשיא המדינה עד לפטירתו ביולי 1947, בגיל 67.