Mimo to w miarę trwania wojny problemy z zaopatrzeniem nasilały się.
Po niespodziewanej śmierci cara Borysa III 28 sierpnia 1943 został tymczasowym regentem Carstwa Bułgarii, zaś 9 września oficjalnie wstąpił w obowiązki członka Rady Regentów, które pełnił do 8 września 1944. W trzyosobowej radzie odgrywał dominującą rolę.
Polityka Fiłowa do samego końca była oparta na sojuszu z nazistowskimi Niemcami, nawet wówczas, gdy klęska Hitlera stała się kwestią czasu. Po przewrocie 9 września 1944 i przejęciu władzy w kraju przez prosowiecki Front Ojczyźniany, został aresztowany, następnie wywieziony na 3 miesiące do ZSRR w celu przesłuchania. Powołany przez bułgarskich komunistów Sąd Ludowy w styczniu 1945 wydał na niego wyrok śmierci, ponadto skazał go na konfiskatę majątku i 5 mln lewów grzywny. W nocy z 1 na 2 lutego Fiłow został rozstrzelany. W 1996 Sąd Najwyższy unieważnił wyrok Sądu Ludowego z 1945, dopatrując się poważnych naruszeń w przebiegu procesu.
W okresie Ludowej Republiki Bułgarii większa część dorobku naukowego Fiłowa była celowo zapomniana. Dopiero na początku lat 90.