Несмотря на титул со-императора с начала 1350-х, он восстал в 1373 г., когда султан Мурад I вынудил Иоанна V стать вассалом. Андроник IV объединился с сыном Мурада, который восстал против своего собственного отца, но восстания неудались. Мурад ослепил своего сына и потребовал, чтобы Иоанн V ослепил Андроника IV, но Иоанн V ослепил Андроника только на один глаз.
В 1376 генуэзцы помогли Андронику бежать из тюрьмы и взять под свой контроль Константинополь. Однако он немедленно подвергся нападению врагов Генуи, венецианцев, и был свергнут ими в 1379. Венецианцы восстановили Иоанна V. Андронник IV носил звание со-императора и ему дали город Селимбрию (Силиври) в его личную собственность, где он умер в 1385.
От своей жены Марии (Кера Мария, монахиня Макария), дочери царя Болгарии Иоанна-Александра и Теодоры Валашской, Андронник IV имел несколько детей, включая Иоанна VII Палеолога, императора в 1390 г.