Κατά τον Α’ Βαλκανικό Πόλεμο, η Ξάνθη καταλαμβάνεται από τις βουλγαρικές συμμαχικές δυνάμεις στις 8 Νοεμβρίου 1912 και ελευθερώνεται από τους Τούρκους.
Τα βουλγαρικά στρατεύματα όμως, γρήγορα θα μετατραπούν σε στρατεύματα κατοχής και θα ξεκινήσει για την Ξάνθη η πρώτη Βουλγαρική Κατοχή. Οι Βούλγαροι καταστρέφουν ναούς, σχολεία και σπίτια. Λεηλατούν τα μοναστήρια αρπάζοντας τα ιερά κειμήλια και τους κώδικες και τα μεταφέρουν στη Σόφια, όπου βρίσκονται μέχρι και σήμερα. Στους 8 μήνες Βουλγαροκρατίας φονεύονται πολλοί κάτοικοι.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί ο νεαρός κουρέας Ιωάννης Ευστρατίου (Αντίκας), ο οποίος συνελήφθη από τους Βούλγαρους, φυλακίστηκε και βασανίστηκε μέχρι θανάτου ως αντίποινα για τη δολοφονία ενός Βούλγαρου πράκτορα.
Κατά τον Β’ Βαλκανικό Πόλεμο, στις 13 Ιουλίου 1913, η Ξάνθη απελευθερώνεται για πρώτη φορά από τον ελληνικό στρατό. Ωστόσο η απελευθέρωση θα κρατήσει μόλις 15 ημέρες, αφού με τη Συνθήκη του Βουκουρεστίου που υπεγράφη την ίδια χρονιά, όλη η Θράκη αποδίδεται στη Βουλγαρία. Η δεύτερη Βουλγαρική Κατοχή αποδείχτηκε ιδιαίτερα οδυνηρή. Με τη βεβαιότητα της μόνιμης και νομότυπης παρουσίας, η Βουλγαρία συνέχισε και ενέτεινε την πολιτική της εθνοκάθαρσης. Πολλοί κάτοικοι αναγκάστηκαν να εγκαταλείψουν τα σπίτια τους και μετακινήθηκαν σε περιοχές της Ανατολικής Μακεδονίας. Όσοι αντιστεκόταν, φυλακίζονταν και η περιουσία τους δημευόταν, ενώ πολλοί εξορίστηκαν στη Βουλγαρία. Στη διάρκεια της δεύτερης Βουλγαρικής Κατοχής κλάπηκαν από τον κατοχικό βουλγαρικό στρατό, και κρατούνται έως σήμερα στη Βουλγαρία, τα κειμήλια από τη Μονή Παναγίας Καλαμούς και τη Μονή Παναγίας Αρχαγγελιώτισσας Ξάνθης.
Ο Ελληνικός Λαϊκός Απελευθερωτικός Στρατός εισέρχεται στην Ξάνθη.
Η οριστική απελευθέρωση από τους Βούλγαρους έλαβε χώρα το πρωινό της 4ης Οκτωβρίου 1919 όταν, μετά την ήττα των Γερμανών και των συμμάχων τους, ο ελληνικός στρατός με τον Στρατηγό Γεώργιο Λεοναρδόπουλο και την 9η Μεραρχία ξεκινώντας από το Παρανέστι και περνώντας από τη Σταυρούπολη και το Λυκοδρόμιο, μπαίνει θριαμβευτικά στην πόλη της Ξάνθης στις 10:30 το πρωί και υψώνει την ελληνική σημαία στο δημαρχείο και το ρολόι. Επικεφαλής των στρατευμάτων ήταν ο Ξανθιώτης Ανθυπολοχαγός Μηχανικού, Γαβριήλ Λαδάς. Οι μουσουλμάνοι της Ξάνθης υποδέχτηκαν κι εκείνοι με ενθουσιασμό τον ελληνικό στρατό, καθαίρεσαν τον μουφτή που είχαν ορίσει οι Βούλγαροι και ζήτησαν να υπαχθούν στην ελληνική διοίκηση.
Η Ξάνθη, έπειτα από 544 χρόνια τουρκικού ζυγού και βουλγαρικής κατοχής ήταν πάλι ελεύθερη και ελληνική. Η ωμή και βίαιη Εθνοκάθαρση που άγγιξε τα όρια της Γενοκτονίας και που εφαρμόστηκε σε βάρος των Ελλήνων, καθώς κι ο αθρόος εποικισμός Βουλγάρων, άλλαξαν ριζικά τον εθνογραφικό χάρτη της πόλης.
Ως το Μάιο του 1920, στην Ξάνθη και στη Θράκη έχουμε μια περίοδο διασυμμαχικής κατοχής υπό γαλλική διοίκηση με την παρουσία της ελληνικής μεραρχίας που εγγυόταν την ασφάλεια του πληθυσμού. Παράλληλα ο Ελευθέριος Βενιζέλος και ο Χαρίσιος Βαμβακάς στο διπλωματικό πεδίο δίνουν σκληρούς αγώνες, ώσπου να κατακυρωθεί η Δυτική Θράκη στην Ελλάδα. Στις 14 Μαΐου 1920, ο ελληνικός στρατός με ορμητήριο την Ξάνθη απελευθερώνει και την υπόλοιπη Δυτική Θράκη. Η πλήρης ενσωμάτωση της Ξάνθης και όλης της Δυτικής Θράκης στην Ελλάδα επήλθε με τη Συνθήκη των Σεβρών, στις 28 Ιουλίου 1920. Μετά την Μικρασιατική Καταστροφή το 1922, ο πληθυσμός ενισχύεται με πρόσφυγες από τον Μικρά Ασία, την Ανατολική Θράκη και τη Ανατολική Ρωμυλία (Βόρεια Θράκη).
