Στις 8 Δεκεμβρίου αποφασίστηκε η αποστολή δύο ακόμη μεραρχιών στην περιοχή, ενώ την επομένη ο διάδοχος Κωνσταντίνος με τηλεγράφημά του προς την πολιτική ηγεσία έθετε θέμα αντικατάστασης του αντιστράτηγου Σαπουντζάκη, τον οποίον χαρακτήριζε «αδέξιον». Το ίδιο βράδυ, το Υπουργικό Συμβούλιο αποφάσισε να αναθέσει την ηγεσία του Στρατού της Ηπείρου στον Κωνσταντίνο, ο οποίος παρά τις αρχικές αντιρρήσεις του δέχτηκε. Στις 3 Ιανουαρίου 1913 η σχετική διαταγή έφθασε στο Στρατηγείο Ηπείρου, η οποία περιλάμβανε και τη ρητή απαγόρευση προς τον στρατό της Ηπείρου να ενεργήσει οποιαδήποτε επιθετική ενέργεια πριν από την άφιξη του Κωνσταντίνου.

Ένα απρόοπτο γεγονός άλλαξε τη φορά των πραγμάτων. Ένα αυτοκίνητο με δύο άνδρες αυτομόλησε προς τις τουρκικές γραμμές. Ο Σαπουντζάκης, που ήθελε να αποκαταστήσει το στρατιωτικό του γόητρο, εξέφρασε τους φόβους του προς το Υπουργείο Στρατιωτικών ότι οι επιβάτες του αυτοκινήτου θα πρόδιδαν στους Τούρκους τη διάταξη των ελληνικών δυνάμεων και διατύπωσε τη γνώμη ότι μία αιφνιδιαστική επίθεση πριν από την άφιξη του διαδόχου θα απέφερε ουσιαστικά αποτελέσματα. Το αίτημά του έγινε δεκτό από το επιτελείο και η νέα επίθεση κατά των οχυρών του Μπιζανίου ξεκίνησε το πρωί της 7ης Ιανουαρίου 1913. Οι αμυνόμενοι κατόρθωσαν να αποκρούσουν και αυτή την επίθεση, προκαλώντας  απώλειες στους Έλληνες επιτιθέμενους.

Το απόγευμα της 10ης Ιανουαρίου 1913 έφθασε στο μέτωπο ο Κωνσταντίνος, ο οποίος μετά την ενημέρωσή του από τον αντιστράτηγο Σαπουντζάκη, έδωσε εντολή την επόμενη ημέρα για κατάπαυση του πυρός. Ο νέος αρχηγός βρήκε αποδεκατισμένο τον στρατό, όχι τόσο από τις απώλειες στη μάχη, όσο από τα επακόλουθα του σκληρού χειμώνα (ψύξεις, κρυοπαγήματα) και της υπερκόπωσης των ανδρών. Οι μάχιμοι από 40.000 είχαν περιοριστεί στις 28.000 άνδρες, δύναμη μικρή για τον Κωνσταντίνο, προκειμένου να επιχειρήσει την τρίτη επίθεση για την κατάληψη του Μπιζανίου, που θα σήμαινε και την απελευθέρωση των Ιωαννίνων.

Στις 30 Ιανουαρίου ο Κωνσταντίνος ζήτησε ενισχύσεις, αλλά ο Βενιζέλος  που επισκέφθηκε το μέτωπο απέρριψε το αίτημα του, καθώς δεν μπορούσαν να διατεθούν μονάδες από τη Μακεδονία. Το σχέδιο που εκπόνησε ο Κωνσταντίνος και οι επιτελείς του για την εκπόρθηση του Μπιζανίου προέβλεπε την εκδήλωση της κύριας επίθεσης στις 20 Φεβρουαρίου 1913. Νωρίτερα, στις 17 Ιανουαρίου, με επιστολή του προς τον Εσάτ Πασά τού είχε ζητήσει την παράδοση των Ιωαννίνων για λόγους ανθρωπιστικούς, μιας και η Τουρκία είχε ουσιαστικά χάσει τον πόλεμο. Η απάντηση του Τούρκου διοικητή ήταν αρνητική.

Στις 19 Φεβρουαρίου 1913, την παραμονή της γενικής επίθεσης, ο Κωνσταντίνος με κάποιες ενισχύσεις της τελευταίας στιγμής, διέθετε 41.000 ετοιμοπόλεμους άνδρες και 105 κανόνια, τα οποία άρχισαν να βάλουν με επιτυχία κατά των τουρκικών θέσεων στο Μπιζάνι. Ο Εσάτ Πασάς παρέταξε 35.000 στρατιώτες, άγνωστο αριθμό ατάκτων και 162 κανόνια.