На 27 октомври 1912 г., по време на Балканската война, гръцката армия завзема Солун. В същия момент Седма пехотна Рилска дивизия достига района след боеве при Айватово. Турският комендант на солунския гарнизон Хасан Тахсин паша се изправя пред избора да предаде града на гърците или на българите и избира гърците. Според описанието той е бил подкупен от местни гръцки банкери, уплашени, че Солун може да стане български. Гръцката армия влиза в града без бой и първоначално отказва да допусне български части.

След преговори на 28 октомври между командващия Седма дивизия генерал Георги Тодоров и гръцкия престолонаследник принц Константин е постигнато съгласие в Солун да влязат две български дружини. Още същата вечер обаче в града влиза не две дружини, а пехотна бригада с три батареи и един конен ескадрон. На следващия ден договорените две дружини в пълен състав и един ескадрон, с развято знаме и музика, начело с князете Кирил и Борис, аташираните офицери и щабът на Седма пехотна Рилска дивизия влизат тържествено в Солун. Привечер пристига и още един български полк, така че въпреки договорките в града се съсредоточават над 10 000 български войници.

Седма пехотна Рилска дивизия е формирана през 1904 г. с щаб в Дупница, а за неин пръв началник е назначен полковник Стефан Тошев. В състава ѝ влизат 14-и Македонски, 22-ри Тракийски, 13-и Рилски и 26-и Пернишки полк, 49-и и 50-и пехотни полкове, 7-и артилерийски полк, 7-а пионерна дружина, 1-ви кавалерийски дивизион, 1-ви конен полк и 7-о дивизионно интендантство. При обявяването на мобилизацията на 17 септември 1912 г. рилци се стичат към сборните пунктове в Дупница, Кюстендил, Самоков и Радомир. Дивизията се готви за освобождаване на българите в Македония и Одринска Тракия, а по време на Балканската война се командва от генерал-майор Георги Тодоров.

В първия етап на войната дивизията е включена във Втора съюзна армия под командването на сръбския генерал Степа Степанович. Трите ѝ бригади се развръщат между Струма и Брегалница. Бойните действия през есента на 1912 г. следват бързо: на 5 октомври Втора бригада завладява Царево село, а Трета – Горна Джумая; на 10 октомври Втора бригада овладява Пехчево; на 11 октомври дясната колона разбива турската 16-а низамска дивизия край Кочани; на 12–13 октомври лявата колона отблъсква Струмския корпус при Крупник; на 14 октомври е овладян Кресненският пролом; на 22–23 октомври е преодолян Рупелският пролом и Трета бригада влиза в Демир Хисар; на 25 октомври авангардът на дивизията влиза в Кукуш заедно със сръбска конница; на 27 октомври Трета бригада под командването на генерал Спас Георгиев разбива турския заслон на 12 км северно от Солун, докато Тахсин паша предава града на гърците.

След като оставя една дружина от 14-и Македонски полк в Солун, Седма дивизия е прехвърлена от гръцкия флот в Дедеагач и включена в новосформираната Четвърта българска армия. На 26 януари 1913 г. Първа и Трета бригада отблъскват турската атака при Булаир и провалят замисъла за настъпление в тила на българската армия. След това на фронта настъпва затишие, но дивизията търпи големи загуби от студовете поради недостиг на гориво и топло облекло, а в началото на февруари 3000 души са извадени от строя. През 1913 г. дивизията е демобилизирана, през септември 1915 г. отново е мобилизирана с 11 000 души от новоприсъединената Пиринска Македония, а през Първата световна война влиза в състава на 2-ра армия.