W drugiej połowie tego stulecia Tracja ponownie stała się jednym z głównych obszarów walk z Gotami. W 376 na terytorium cesarstwa wkroczyły duże grupy Gotów, a ich konflikt z władzami rzymskimi doprowadził do wojny. Kulminacją konfliktu była bitwa pod Adrianopolem z 378, w której armia cesarza Walensa poniosła ciężką klęskę, a sam cesarz poległ. Tracja została w następnych latach częściowo spustoszona, jednak cesarstwo zachowało kontrolę nad regionem.
W V wieku Tracja stała się bezpośrednim zapleczem Konstantynopola, który został stolicą Cesarstwa Wschodniorzymskiego. Ze względu na położenie na zachód od stolicy region miał ogromne znaczenie strategiczne. Wzmocniono system fortyfikacji, w tym Długie Mury Tracji, chroniące podejścia do Konstantynopola od strony Bałkanów.
Od VI wieku coraz większym zagrożeniem dla Tracji stawały się najazdy ludów zamieszkujących północny brzeg Dunaju. Od 550 region był wielokrotnie atakowany przez Słowian. W 559 wielki najazd Kutrigurów pod wodzą Zabergana dotarł aż do okolic Konstantynopola.