Во всяком случае, в 1345 г. в городе действовали два архонта: один из них, Михаил Палеолог (возможно, дальний родственник членов правящего дома), выступал как лидер зилотов, а другой, великий примикирий Иоанн Апокавк, сын великого дуки Алексея, контролировал гарнизон крепости. Каждый из архонтов имел свой совет. Впрочем, несмотря на двоевластие, архонт зилотов, который мог созывать народное собрание (экклесию) и опирался на ополчение моряков, фактически обладал всей полнотой власти. Постоянная угроза предательства и заговора со стороны остававшихся в городе аристократов, которые были под подозрением как потенциальные сторонники Кантакузина, порождала напряжённую атмосферу недоверия и страха. Время от времени зилоты прибегали к публичным казням, надеясь запугать противников. Так, во время второй осады Фессалоники был обезглавлен и четвертован некий аристократ Палеолог, которого не спасло от казни ни имя, ни затворничество. Осуждению за кантакузинизм подверглись и многие граждане среднего достатка, один из которых, Гавала, был казнён, а другие отправлены в вечное изгнание. Удерживая власть благодаря политике репрессий и террора, зилоты постепенно теряли популярность в народе; отдельные из них сами становились жертвами во время вспышек насилия. По уверению Кантакузина, народ «возненавидел их бесчинство», «некоторых зилотов беспощадно убили в храме Богородицы Нерукотворной, а одного даже проволокли через площадь, забрасывая попавшимися под руку камнями и палками, пока влачимый не испустил дух». Обозначилось среди зилотов и умеренное крыло, призывавшее «стремиться к добродетели и воздерживаться от убийств и грабежей»; к нему принадлежал однофамилец (или родственник?) Михаила Палеолога Андрей. В конце весны – начале лета 1345 г. Иоанн Апокавк, недовольный всесилием своего соправителя, решил организовать переворот. С помощью двусмысленных речей он привлёк на свою сторону остававшуюся в городе знать, ненавидевшую Михаила Палеолога за проводившиеся им во время военных действий конфискации и аресты. Собрав отряд заговорщиков, Иоанн Апокавк пригласил Палеолога якобы для обсуждения неких важных вопросов в ненаселённую часть города, где спровоцировал ссору, и один из аристократов, имевший с Михаилом Палеологом личные счёты, убил его. Опасения заговорщиков, что народ, возмущённый убийством лидера зилотов, поднимет восстание, не оправдались: население спокойно встретило известие о перевороте (во всяком случае, так уверяет Кантакузин). Став единоличным правителем Фессалоники, Иоанн Апокавк арестовал и выслал в Платамон и другие соседние крепости наиболее значительных зилотов, а прочих изгнал из города. Но, в то же время, наложил штраф на самых богатых кантакузинистов, а остальных припугнул. Однако вскоре, узнав об убийстве 11 июня 1345 г. в Константинополе своего отца, Иоанн решил сдать город Кантакузину. Созвав собрание с участием знатных граждан и военных, он убедил их, что теперь подчиниться Кантакузину выгоднее, чем держать сторону столицы, у которой нет сил и на собственную оборону. В ходе переговоров с сыном Кантакузина Мануилом в Веррии послы фессалоникийцев Николай Кавасила и Фармак поставили условием сдачи освобождение всего города от налогов и предоставление почестей и материальных благ Иоанну Апокавку и прочим знатным лицам. Все условия были приняты, и соглашение о сдаче было заключено.