I. Bayezid padişahlığının ilk yılı olan 1389’da Bizans İmparatorluğu’ndaki saltanat çekişmesi sorunlarına da önem verdi.V.Yannis Palaiologos tahtta bulunuyordu; ama yeğeni VII.Yannis Palaiologos Kosova Savaşı sırasında Genova’da bulunup amcası aleyhine bir darbe hazırlamaktaydı. I. Beyazid’in da yardımını sağlayıp 11 Nisan 1390da Yıldırım’in sağladığı bir Türk birliği desteği ile amcası V. Yannis’i ikinci defa tahttan indirmeyi başardı. Fakat VII. Yannis şimdiki Yedikule yerinde olan Altın Kapı hisarında kendini savunmaya başladı ve oğlu Manuel’i Midilli adasından çağırdı. Midilli’den Rodos Sen Jan Şövalyeleri gemileri ile gelen Manuel ve babası üç hafta süren bir şehir iç savaşı sonunda tekrar V. Yannis’i Bizans İmparatorluğu tahtına getirdiler. Destek verdiği kişinin tahtan indirilmesinden hoşlanmayan I. Bayezid ise Osmanlılara yıllık tazminat ve askerî yardım sağlamakla yükümlü olan bir vasal devlet olan Bizans’dan 1390da çıktığı Anadolu seferi için yardım istedi veManuelYıldırım’in Anadolu seferine katılmak zorunda kaldı.
1390’da Bizans İmparatoru V.Yannis Bayezid‘in Anadolu’da olmasından yararlanarak İstanbul şehri surlarının şimdi Yedikule içinde kalan tören kapısı olan Altın Kapı civarını, şehrin içinde ve etrafında bulunan, kullanılmayan ve yıkık kiliselerden alınan taşlar ve mermerlerle pekiştirmisti. Bu projeye kizan I. Bayezid bu yeni yapıları yıkmasını ve bu yıkım yapılmazsa iki devlet arasında savaş başlayacağını ve Yıldırım‘ın yanında bulunan İmparator’un oğlu ve varisi Manuel’in gözlerini kör edileceğini tehdit etti. Çaresiz kalan V.Yannis, Sultan’ın bu isteklerini yerine getirmek zorunda kaldı ve bu yeni sur tamirlerini yıktırdı. Bunu çok utandırıcı bulan V. Yannis bu nedenle sinir buhranları geçirdi; 16 Şubat 1391’de öldü ve yerine oğlu II.Manuel Palaiologos geçti.
II. Manuel, Yıldırım’ın şehirde bir Türk mahallesi kurulması, bir câmi yapılması ve yıllık verginin artırılması isteklerinin kabul etmeyince Yıldırım (aralıklı olarak 1391 ile 1400 dönemlerinde) İstanbul’u karadan kuşatıp, kara ablukası uygulamaya başladı.
1391’de İstanbul, karadan ve denizden kuşatıldı. Bizans’a gözdağı vermek için yapılan ve yedi ay süren kuşatma sonunda Bizanslılar’dan bazı imtiyazlar elde edildi.
1395’de Yıldırım Bayezıd, uzun süre abluka altında tuttuğu İstanbul’u ikinci kez kuşattı. Kış mevsiminin yaklaşması üzerine kuşatmaya son verildi.
1396’da Yıldırım Bayezıd, İstanbul’u üçüncü kez kuşattı, ancak sonuç alamadı.
1400’de Bizans İmparator’unun Avrupa ülkelerini yeni bir haçlı seferi için örgütlemeye çalışması üzerine Yıldırım Bayezıd, İstanbul’u dördüncü kez kuşattı. Timur’un Anadolu’ya girmesi üzerine kuşatma kaldırıldı.