Miután Dušan cár birodalma az 1371-es Marica menti vereséggel és a regionális urak vetélkedésével felbomlott, a szerb államiság kérdése a 15. században már nem a nagyhatalmi terjeszkedésé, hanem a fennmaradásé volt. A A szerb birodalom alfejezetben tárgyalt birodalmi kísérlet után a késő középkori szerb területi uralom két szakaszban zsugorodott: előbb a Lazarevićek, majd a Brankovićok despotátusává, amely a magyar–oszmán ütközőzónában egyensúlyozott. Az alábbi alfejezet a 14. század végi széthullástól Smederevo 1459-es elestéig követi az eseményeket, és bemutatja az oszmán uralom kezdetéig tartó átmenetet.
Dušan cár halála (1355) után fia, Uroš (1355–1371) már nem tudta ellenőrizni a tartományurakat. A birodalom északi és déli területein gyakorlatilag önálló fejedelmek emelkedtek fel. A legfontosabbak: a makedóniai Mrnjavčević testvérek, Vukašin és Uglješa, a Morava-vidéken Lázár fejedelem (knez Lazar Hrebeljanović), a koszovói és észak-macedóniai határvidéken Vuk Branković, a tengerparti Zetában pedig a Balša család. Az oszmánok a 14. század közepén már Trákiát ellenőrizték, és Gallipoli birtokában fokozatosan benyomultak a Balkán belsejébe. 1371 őszén (egyes hagyományok szerint szeptember 26-án) a Marica folyónál az oszmán haderő megsemmisítő vereséget mért a Mrnjavčević testvérekre; Vukašin és Uglješa is elesett. A vereség nyomán a korábbi szerb birodalom déli része oszmán fennhatóság alá került, a helyi urak egy része pedig vazallussá vált.
Lázár fejedelem ezután a Morava völgyében szervezte meg uralmát, amelyet a szakirodalom gyakran Morava-Szerbiának (Moravska Srbija) nevez. Székhelye Kruševac volt. Katonailag a magyar királysággal is kapcsolatban állt, és igyekezett az ortodox egyházat megerősíteni: 1375-ben sikerült elérnie, hogy a konstantinápolyi pátriárkátus elismerje a szerb egyház patriarchátusi rangját, lezárva azt a szakadást, amelyet Dušan cár 1346-os önkényes patriarchátus-alapítása okozott. Az oszmán nyomás azonban egyre erősebb lett: 1386-ban vagy 1387-ben a Pločnik melletti összecsapásban Lázár még visszavert egy oszmán csapatot, de a fő erők közeledtek. A kortárs és későbbi források eltérően ítélik meg ezeknek az összecsapásoknak a jelentőségét; a katonai sikerek nem állították meg az oszmán utánpótlási hálózat kiépülését.
A döntő összecsapásra 1389. június 15-én (a hagyományos szerb emlékezet szerint június 28-án, azaz Vid-napon) került sor a Rigómezőn (Kosovo polje), a mai Koszovó területén. A csata pontos lefolyása a kortárs források hiánya miatt bizonytalan; a későbbi krónikák és egyházi szövegek erősen stilizáltak. Annyi bizonyos, hogy a szemben álló felek közül mindkét uralkodó elesett: I. Murád oszmán szultán és Lázár fejedelem. Az utóbbit a hagyomány szerint Miloš Obilić ölte meg a szultán sátrában, Lázár pedig fogságba esett és kivégezték, de ezek a részletek vitatottak. Vuk Branković és I. Tvrtko bosnyák király csapatai is részt vettek a szerb oldalon, bár a hűségük mértéke utóbb legendás vitatémává vált. A csata közvetlen katonai kimenetele nem egyértelmű: az oszmán haderő visszavonult, de a szerb fél is súlyos veszteségeket szenvedett, és a hosszú távú erőviszonyok az oszmánok javára billentek.
Lázár özvegye, Milica fejedelemasszony kiskorú fia, Stefan Lazarević (Stefan Lazarević) nevében vette át a kormányzást. A fejedelemség oszmán vazallus lett: adót fizetett, és csapatokat volt köteles állítani a szultán hadjárataihoz. Stefan Lazarević 1396-ban a nikápolyi csata idején oszmán vazallusként, bár a kortárs források szerint vonakodva, részt vett a keresztes hadak elleni hadműveletekben. Később az 1402-es ankarai csata után, amikor Timur Lenk legyőzte I. Bajazidot, az oszmán hatalom ideiglenesen meggyengült. Stefan Lazarević Konstantinápolyba utazott, és 1402-ben elnyerte a bizánci despota (görög despotes) címet, amely a késő középkorban a rangos, de nem királyi uralkodói méltóság jelölése volt. Ezzel jött létre a Szerb Despotátus (Srpska despotovina) elnevezés. Ugyanekkor kapcsolata a magyar királysággal is megerősödött: Zsigmond magyar királytól 1403/1404-ben megkapta Belgrádot (Beograd), amelyet északi székhelyévé és a despotátus legfontosabb városává tett.
Stefan Lazarević uralma (1389–1427) a despotátus viszonylagos stabilitásának kora volt. A kettős függés – a szultánnak fizetett adó és a magyar királynak tett hűség – állandó diplomáciai egyensúlyozást igényelt, de a terület viszonylagos békéjét és gazdasági fellendülését hozta. A despotátus jövedelmének gerincét a bányászat adta: a Novo Brdo, Rudnik és más bányavárosok ezüst- és aranytermelése a 15. századi Balkán legjelentősebb bányavidékévé tette a régiót. A bányavárosokban szász bányászok (sasi), dubrovniki kereskedők, vlach (vlah) pásztorok és más csoportok éltek, ami a despotátus társadalmát nyelvileg és vallásilag is sokszínűvé tette. Stefan Lazarević udvara egyházi és irodalmi központ volt; itt írta Konstantin filozófus (Konstantin Kostenečki) az 1431 körüli életrajzot, amely a despotátus legfontosabb belső forrása. Az 1402–1413 közötti oszmán trónharcokban Stefan Lazarević ügyesen választott oldalt, és ezzel elkerülte a közvetlen meghódítást.
A despotátus társadalma nem volt nemzetileg egységes. A többségi ortodox keresztény, szerb nyelvű lakosság mellett vlach pásztorok, albán közösségek, katolikus szász bányászok, dubrovniki kereskedők és görög egyháziak éltek az állam területén. A 15. századi identitások elsősorban vallási, társadalmi és regionális keretekben szerveződtek; a modern értelemben vett nemzeti kategóriák visszavetítése anakronisztikus lenne. A bányavárosok sajátos jogi kiváltságokat élveztek: a bányászok és kereskedők önkormányzata, a bányászati jövedelmek és a városi polgárság jelenléte korlátozta a despota közvetlen hatalmát. A bányákból származó ezüst fontos jövedelemforrás volt, és a despotátus pénzt veretett. A mezőgazdasági termelés a jobbágyság és a szabad paraszti közösségek együttes rendszerén alapult; a pontos jogi viszonyok régiónként eltérőek, a források pedig ritkák.
A nők a dinasztikus politikában is megjelentek: Milica fejedelemasszony régensként gyakorolt hatalmat fia kiskorúsága alatt, Mara Branković pedig oszmán udvari kapcsolatok közvetítője volt. A mindennapi életről keveset tudunk; a régészeti leletek és a későbbi folklór csak közvetett képet ad. A despotátus egyházi és irodalmi élete a heszichazmus hatását mutatta; a kolostorok, mint Manasija vagy Ravanica, a korszak szellemi központjai voltak. A művelődés nem vált tömeges jelenséggé: az írásbeliség elsősorban az egyházi és udvari környezetre korlátozódott, a vidéki lakosság túlnyomó része írástudatlan maradt.
Stefan Lazarević 1427-ben férfi örökös nélkül halt meg. Utóda unokaöccse, Branković György (Đurađ Branković) lett, aki a Lazarević-korszak végétől a despotátus utolsó jelentős uralkodója. A hatalomátvétel Belgrád elvesztésével járt: a város a korábbi egyezmény értelmében visszaszállt a magyar királyra. Branković ezért új fővárost építtetett a Duna jobb partján, Smederevo (Szendrő) néven, 1428 és 1430 között. A máig részben álló Smederevói erőd a bizánci és nyugati erődítészeti elemeket egyesítette; a háromszög alaprajzú vár a szerb középkori államiság utolsó központja lett.
Branković uralmának első évtizede a diplomácia és a vazallusi kötelezettségek közötti lavírozás jegyében telt. Lányát, Mara Brankovićot II. Murád szultán feleségéül adta, ami a korszak dinasztikus házassági szokásainak része volt, és nem jelentett vallási áttérést a család egésze számára. A despotátus területe azonban fokozatosan szűkült. 1439-ben az oszmánok elfoglalták Smederevót; Branković Magyarországra menekült, birtokait nagyrészt elvesztette. Az 1444-es szegedi béke – amelyet a magyar királyság és a szultán között kötöttek – feltételei szerint a despotátust visszaállították, és Branković visszatérhetett Smederevóba. A béke azonban rövid életűnek bizonyult: Giuliano Cesarini pápai legátus felmentette I. Ulászló magyar királyt az eskü alól, és a keresztény sereg a várnai csata (1444. november) során súlyos vereséget szenvedett. Branković, aki a béke fenntartását tartotta létérdekének, nem vett részt a hadjáratban; döntése később éles vitákat váltott ki a magyar és szerb történetírásban.
Az 1440-es és 1450-es években a nyomás ismét fokozódott. Hunyadi János 1448-ban a második rigómezei csatában vereséget szenvedett, ami megnyitotta az utat a déli területek elvesztése előtt. 1453-ban II. Mehmed elfoglalta Konstantinápolyt, és a Balkán felé fordította a birodalom erőforrásait. 1454–1455-ben oszmán hadjáratok érték a despotátust; 1455-ben elesett Novo Brdo, a bányavidék fő központja. Branković 1456-ban halt meg, a despotátus területe ekkorra már lényegében csak a Duna menti sávra korlátozódott. Hunyadi 1456-os nándorfehérvári győzelme megállította az észak felé irányuló közvetlen támadást, de nem változtatott a déli területek elvesztésén.
Branković halála után a despotátus gyorsan felbomlott. Rövid ideig fia, Lázár Branković uralkodott (1456–1458), de halála után özvegye, Palaiologosz Ilona és sógora, a vak Stefan Branković közötti viszály megbénította a védekezést. A magyar királyság, Mátyás kormányzata, igyekezett a despotátust saját vazallusaként megtartani, de a belviszályt nem tudta megállítani. 1458-ban oszmán csapatok törtek be a despotátus megmaradt területére, majd 1459 tavaszán II. Mehmed erői ostrom alá vették Smederevót. 1459. június 20-án (a források egy részében más nap szerepel) a vár elesett, vagy a védők feladták. Ezzel a Szerb Despotátus megszűnt. A középkori szerb államiság intézményei – a despota udvara, a saját haderő, a bányászati kincstár – nem öröklődtek tovább; a terület az oszmán katonai és közigazgatási rendszer része lett.
A lakosság egy része, különösen a nemesi és egyházi elit, a Magyar Királyság területére menekült, elsősorban a Szerémségbe (Srem) és a Délvidékre; ez a menekülési mozgás később a szerb diaszpóra egyik alapja lett. A köznép nagy része helyben maradt, és az új hatalom adóalanyaként élt tovább. Az északi határ a Száva–Duna vonalánál, Nándorfehérvár (Belgrád) magyar kézen maradt egészen 1521-ig, így a szerb területek oszmán uralma nem terjedt ki azonnal a teljes későbbi szerb nyelvterületre.
Smederevo eleste után a meghódított területekből a Szendrői szandzsák (Smederevski sandžak) jött létre, amely a ruméliai beglerbégség (beylerbeylik) egyik közigazgatási egysége volt. Az oszmán hódítás nem járt a teljes etnikai vagy vallási homogenizálással: a keresztény közösségek többsége továbbra is megmaradt, de jogilag az iszlám alávetett védelme alatt élő védett alattvalók (zimmi, arab dhimmi) közé került. A korábbi szerb földbirtokos elit nagy része eltűnt vagy beolvadt a helyi társadalomba, egy része pedig áttért az iszlámra; a folyamat azonban évtizedek alatt ment végbe, és a 15. század végi adatok hiányosak.
A mezőgazdasági termelés tovább folyt, de a birtokviszonyok átalakultak: az oszmán timár-rendszerben a birtokok haszonélvezetét katonai szolgálat fejében osztották ki, a föld tulajdonjoga elvileg az uralkodóé volt. A városok közül néhány – mint Smederevo, Kruševac vagy Novo Brdo – elvesztette korábbi jelentőségét, míg más települések az oszmán közigazgatás és kereskedelmi hálózatok csomópontjaivá váltak. Az ortodox egyház intézményei nem szűntek meg, de a szerb patriarchátus állami támogatása megszűnt; a hierarchiát később, 1557-ben állították vissza peći patriarchátusként (Pećka patrijaršija), amit a Az oszmán uralom Szerbiában alfejezet tárgyal majd részletesen. A magyar határ menti területek a kora újkori végvárrendszer részévé váltak, ahol a szerb határőrök és vlach pásztorok sajátos katonai-kiváltságos státuszt nyertek.
A 15. század végi átmenet tehát nem egyszerű törés, hanem fokozatos átrendeződés: a középkori szerb despotátus intézményei eltűntek, de a nyelvi-vallási közösségek, a táji keretek és a helyi elitek részben tovább éltek az oszmán rendszeren belül. A korszak értelmezésénél ezért óvatosan kell bánni az olyan későbbi kategóriákkal, mint „nemzeti bukás” vagy „török iga”; a 15. századi szereplők számára a hűség, a védelem és az adófizetés gyakorlati kérdései voltak az elsődlegesek, nem a modern nemzeti szabadság.
A despotátus történetére vonatkozó elsődleges források egyenetlenek. A korszak legfontosabb belső elbeszélő forrása Konstantin filozófus (Konstantin Kostenečki) Stefan Lazarević-életrajza, amely 1431 körül készült, és a despotátus udvari nézőpontját tükrözi. Emellett szerb oklevelek, dubrovniki levéltári anyagok, magyar királyi oklevelek és későbbi oszmán krónikák (például Aşıkpaşazade vagy Neşri) állnak rendelkezésre. A régészeti kutatás elsősorban Smederevo erődjére, a bányavárosokra és a templomokra összpontosít.
Több alapvető kérdésben a források nem engednek egyértelmű következtetést. A rigómezei csata (1389) lefolyása, a résztvevők hűsége és a veszteségek mértéke ismeretlen; a későbbi egyházi szövegek a mártíromság motívumát erősítették fel. A csata dátumát is eltérően adják meg: a hagyományos emlékezet június 28-át (Vid-nap) hangsúlyozza, ami a Julianus-naptár szerint június 15-ének felel meg. A despotátus lakosságának számáról és etnikai-vallási összetételéről nincsenek megbízható korabeli statisztikák; a bányavárosok sokszínűségét inkább okleveles utalások és régészeti leletek jelzik, mint demográfiai felmérések.
A legvitatottabb értelmezési kérdés a despotátus és az oszmánok viszonya. A korábbi nemzeti történetírás gyakran a „hősies ellenállás” és a „kényszerű vazallusság” kategóriáit használta, miközben a 15. századi gyakorlatban a kettős hűség, az adófizetés és a dinasztikus házasságok a nemzetközi kapcsolatok bevett eszközei voltak. A modern szakirodalomban vita folyik arról, hogy a Lazarević- és Branković-kor mennyire tekinthető önálló államiságnak, vagy inkább a magyar és oszmán befolyás közötti pufferzónának. Az emlékezetpolitikai viták különösen a rigómezei csata körül erősek: a 19. században kialakult koszovói mítosz a későbbi szerb nemzeti identitás egyik sarokkövévé tette az eseményt, és ma is erős érzelmi-politikai töltetet hordoz. E mítosz történeti magja vékony, és a szaktudománynak el kell választania a dokumentált tényeket a későbbi nemzeti-kultikus rétegektől.