През 1201 година България, под управлението на цар Калоян, е във възход. По това време силната крепост Варна е владение на Византия. Тя е на важно стратегическо място и представлява заплаха за българската държава. Крепостта е защитена от морето от една страна, и от ров от другите три страни. Цар Калоян обсажда Варна от 3 страни. След тридневни обсадни действия на 24 март 1201 г. войските на Калоян овладяват крепостта Варна и тя окончателно е присъединена към България. За овладяването на Варна (важна византийска крепост с гарнизон, съставен от подбрани войски, в това число и рицарски дружини) Калоян използва многоцелева бойна техника.

През 1201 г. цар Калоян с изненадващи удари успява да превземе последователно крепостите Констанция (при днешния Симеоновград) и Варна - последния византийски бастион в Северна България. Тогава Варна е защитавана от многоброен гарнизон, набран от западни наемници, които се славели като „най-храбрите" сред ромейската войска. Войските на цар Калоян построяват обсадна машина, която на широчина била колкото външния ров, а на височина стигала крепостните стени. С нея българските войски постигат две цели – те я използват едновременно като мост над рова и като стълба до зъберите на стената.

На третия ден от обсадата войските на цар Калоян нахлуват в града и над Варна се развява знамето на българския владетел. За обсадата на Варна пише византийският историк Никита Хониат: „Без да се уплаши от светостта на деня (било Великден) и без да се засрами от името Христово, което той (т.е. цар Калоян) произнасяше само с уста, подтикван от кръвожадни демони, блъскаше в рова всички, които беше заловил живи, и хвърляше пръст, докато изпълни рова.

Така мястото стана общ гроб. След като разруши крепостните стени, той се завърна в Мизия, като отпразнува деня с такива жертви и кървави помени." В края на 1201 г. между България и Византия започват преговори за мир. Мирът е сключен в началото на 1202 г.