Dwa lata później został opiekunem kadry U-21.
Mimo porażki w eliminacjach do MME i braku wyników w pracy szkoleniowej, w 2000 roku otrzymał nominację na selekcjonera reprezentacji seniorskiej. Na finiszu kwalifikacji do Mundialu 2002 Bułgarzy zajmowali pierwsze miejsce w swojej grupie, ale w ostatnich meczach ulegli 0:2 Danii i 0:6 Czechom i nawet nie awansowali do barażów. Mładenow podał się do dymisji.
Później pracował m.in. dwukrotnie w CSKA Sofia (dwa razy mistrzostwo kraju) oraz klubach w Grecji, Arabii Saudyjskiej i Egipcie.
W marcu 2012 po ligowej porażce 0:2 z Czernomorcem Burgas z funkcji trenera CSKA Sofia został poproszony o odejście Dimityr Penew. Jego następcą został Mładenow. Kiedy przychodził, CSKA zajmował trzecie miejsce w lidzeUEFA.com: Mladenov returns for third stint at CSKA Sofia (Dostęp 1 kwietnia 2012).
Sukcesy szkoleniowe mistrzostwo Bułgarii 2002–2003 i 2007–2008 z CSKA Sofia najlepszy trener sezonu 2002–2003 oraz 2007–2008 w lidze bułgarskiej
Przypisy