3 Mayıs 1481'de Fatih Sultan Mehmed'in ölümü üzerine Amasya'da bulunan Şehzade Bayezid ve Konya'da bulunan Cem Sultan'a sadrazam Karamani Mehmed Paşa tarafından ulaklar gönderildi. Ancak Cem Sultan'a gönderilen haberci, yolda Anadolu Beylerbeyi Sinan Paşa tarafından yakalandı.
Cem Sultan, babasının vefatını dört gün sonra öğrenebildi. Bu olayların yaşanması üzerine yeniçeriler ayaklanıp Karamani Mehmed Paşa'yı öldürdüler (4 Mayıs 1481). Şehzade Bayezid'in, İstanbul'da bulunan oğlu Korkut'u saltanat naibi ilan ederek onu tahta çıkardılar.
Şehzade Bayezid, 21 Mayıs 1481 günü İstanbul'a varır varmaz devlet idaresini eline aldı. Cem Sultan ise 4000 kadar askeriyle birlikte 27 Mayıs 1481'de İnegöl önlerine geldi. Sultan İkinci Bayezid, Ayas Paşa idaresindeki bir orduyu Cem Sultan'ın üzerine gönderdi.
28 Mayıs'ta yapılan savaşı kazanan Cem Sultan Bursa'da padişahlığını ilan etti. Kendi adına hutbe okutarak para bastırdı. Çok geçmeden Sultan İkinci Bayezid'e bir mektup gönderen Cem Sultan, Osmanlı topraklarını eşit olarak paylaşmayı teklif etti. Kabul edilemeyecek bu teklif karşısında harekete geçen Sultan İkinci Bayezid, ordusuyla birlikte Cem Sultan'ın üzerine yürüdü. Yenişehir Ovası'nda yapılan savaşı kaybeden Cem Sultan, Konya'ya geldi. Burada da kalamayacağını anlayan Cem Sultan, yanına ailesini de alarak Kahire'ye doğru yola çıktı. Kahire'de iken Hac mevsiminde Hicaz'a gitti.
Hac'dan sonra tekrar Kahire'ye gelen Cem Sultan, ağabeyi Sultan İkinci Bayezid'den bir mektup aldı. Bu mektupta, padişahlıktan vazgeçtiği takdirde kendisine bir milyon akçe ödeneceği belirtiliyordu. Ancak Cem Sultan bunu kabul etmedi. İkinci bir teklifi de geri çeviren Cem Sultan, tekrar ülkesine döndü.
27 Mayıs 1482'de Konya'yı kuşatan Cem Sultan, Sultan İkinci Bayezid'in yaklaşması üzerine kuşatmayı kaldırarak Ankara'ya gitti. Oradan da tekrar Mısır'a gidecekti, ancak yollar tutulmuştu. Bu sırada Rodos şövalyelerinden Pierre d'Aubusson onu Rodos'a davet etti.
29 Temmuz 1482'de Rodos'a giden Cem Sultan, yapılan antlaşma gereğince istediği zaman adadan ayrılacağını düşünüyordu. Ancak sahtekar şövalyeler buna hiçbir zaman izin vermediler ve Cem Sultan esir hayatı yaşamaya başladı. Cem Sultan'ın Rodos şövalyelerinin eline düşmesi, hem kendisi hem de Osmanlı tarihi için talihsiz bir olay olmuştur.
Cem Sultan daha sonra, Fransa'ya gönderildi. Cem Sultan'ın Fransa'dan başka bir ülkenin eline geçmesini Osmanlı Devleti açısından sakıncalı gören Sultan İkinci Bayezid, Fransa'ya bir elçi gönderek Cem Sultan'ın Fransa'da tutulmasını istedi.
Cem Sultan'ı kullanmak isteyenlerden birisi de Papa VIII.Innocent'di. Papa, Cem Sultan'ı bahane ederek Osmanlılara karşı bir haçlı seferi düzenlenmesini istiyordu. Ancak bunda başarılı olamayınca Cem Sultan'a Hıristiyan olma teklifinde bulundu. Buna karşılık Cem Sultan ona şöyle cevap verdi:
"Değil Osmanlı Saltanatı, hatta bütün dünyanın padişahlığını verseniz dinimi değiştirmem".
Cem Sultan, abisi Sultan İkinci Bayezid'e yazdığı bir şiirinde ona şöyle seslenir:
"Sen bister-i gülde yatasın şevk ile handan,
Ben kül döşenem külhan-ı mihnette sebeb ne"
(Sen gül döşenmiş yatakta neşeyle gülerek yatarken,
ben zahmet ve eziyet içinde küle batayım, neden)
Sultan İkinci Bayezid ise ona şöyle cevap verir:
"Çün rüz-i ezel kısmet olunmuş bize devlet,
Takdire rıza vermeyesin böyle sebeb ne,
Haccacü'l-Haremeynüm deyüben da'va kılarsun,
Ya saltanat-i dünyeviye bunca taleb ne"
(Bize ezelden saltanat kısmet imiş,
sen ise kadere rıza göstermedin buna sebep ne,
Hacca gittin kendini temizlemek davasına düştün,
peki dünya saltanatı için bunca hırs niye"
Cem Sultan vakası Osmanlı tarihinde Yıldırm Bayezid'in Timur'un elinde esir düşüp, demir kafese hapsedilmesinden sonra ikinci büyük trajik hadisedir. Rumeli'den tekrar Osmanlı topraklarına gelmek isteyen Cem Sultan, 13 yıl esir hayatı yaşadı. En son Papa'nın elinden Fransız Kralı tarafından kurtarılmış, ancak büyük bir ihtimalle zehirlendiği için bir hafta içinde yolda vefat etmiştir.
Papa'nın bir haçlı seferine kumanda ederek Osmanlı devleti ile savaşma teklifini reddettiğinde Papa'nın dilini anlamadı zannettiği Cem Sultan'a:
"Öyleyse burada it gibi sürün" demesine karşılık olarak Cem Sultan, Papa'ya şöyle demiştir:
"Sizin elinize düşen itten beter olmayacağıdı da ya nice olacağıdı" ve Papa'yı utandırmıştır.
Cem Sultan'ın bakım masrafları için Papa, Sultan İkinci Bayezid'den yılda 40.000 altından fazla para kopartmayı başarmış, Cem Sultan'ı serbest bırakma tehditleriyle de Osmanlı fetihlerini durdurmuştu. Bu olay ileride Şehzade katli için de önemli bir mesnet teşkil etmiştir.
Cem Sultan, bunca olaydan sonra 25 Şubat 1495'de vefat etti. Sultan İkinci Bayezid bu olaya çok üzüldü ve üç gün yas ilan etti ve Cem Sultan'ın gıyabında cenaze namazı kıldırdı. Sultan İkinci Bayezid Cem Sultan'ın naaşını alabilmek için çok uğraştı.
Vefatından 4 yıl sonra 1499 yılının Ocak ayında Cem Sultan'ın cenazesi Osmanlı topraklarına getirilerek Bursa'da kardeşi Şehzade Mustafa'nın yanına gömüldü. Böylece yıllar süren macerası sona erdi ve en azından cenazesi kendi topraklarına defnedildi.
