Rząd Dimitrowa nie mógł prowadzić samodzielnej polityki zagranicznej z powodu statusu politycznego Bułgarii, która była krajem pokonanym w wojnie, pozostającym w radzieckiej strefie wpływów. Znaczącą zmianę w relacjach międzynarodowych kraju przyniosło zwycięstwo komunistów w Jugosławii, coraz poważniej rozważana była możliwość powołania federacji obu państw (Federacja Bałkańska). Josip Broz Tito opowiadał się przy tym za nadaniem Bułgarii statusu kolejnej jugosłowiańskiej republiki, podczas gdy Dimitrow chciał związków dwóch równorzędnych podmiotów. W 1947 oba kraje podpisały umowę sojuszniczą. Apele Dimitrowa o poszerzenie federacji o kolejne państwa bałkańskie spotkały się z krytyką na łamach „Prawdy”, co było pierwszym takim atakiem na przywódcę satelickiego państwa ze strony ZSRR.
10 lutego 1948 przybył do Moskwy na spotkanie ze Stalinem, który skrytykował go, podobnie jak Titę (który nie przyjechał do ZSRR osobiście), za samowolne podjęcie działań na rzecz powołania Federacji Bałkańskiej. Stalin zażądał, by federacja została utworzona na warunkach proponowanych przez Dimitrowa, a następnie poszerzona o Albanię. Sugestie te Tito odrzucił.