W następnych latach był zarządcą Warny, a także przedstawicielem handlowym w Stambule. W 1880 został trzecim premierem Księstwa Bułgarii, a także ministrem spraw zagranicznych i wyznań wiary. Rok później, po przewrocie zorganizowanym przez księcia Aleksandra I, wycofał się z aktywnej polityki, jednak w dalszym ciągu uczestniczył w życiu Partii Liberalnej. Na początku 1882 wziął udział w przygotowaniu nowego programu swojego ugrupowania, który objął m.in. żądanie przywrócenia Konstytucji Tyrnowskiej, zawieszonej przez księcia po zamachu stanu. To ostatnie silnie rozdrażniło Aleksandra I i doprowadziło do wydania przezeń nakazu aresztowania Cankowa. W połowie lutego przeziębiony i półnagi Cankow został wywieziony do więzienia we Wracy. Postępowanie władzy spowodowało oburzenie opinii publicznej. Za uwolnieniem byłego premiera opowiedzieli się m.in. urzędnicy państwowi i nauczyciele, którzy zorganizowali w tej sprawie wiec.