Спустя пять лет по смерти Аврелиана, в течение которых сменилось пять императоров, верховная власть досталась Диоклетиану (284 г.). Войны шли в ту пору на всех границах империи, и так как император был, по необходимости, главнокомандующим своей армии, то Диоклетиан пришел к мысли разделить империю. Он избрал себе товарища, которому предоставил равную с собою власть с тем же титулом. Сохранив за собой Восток, он отдал ему Запад. Двух августов во власти знала империя и раньше. Так было при Марке Аврелии во II веке, при Гордиане и Филиппе — в III. Но замещение трона двумя лицами не вело тогда к территориальному делению империи на две части, как случилось теперь в силу неблагоприятных внешних условий. Непрерывные войны на границах побудили Диоклетиана дать новую организацию преемства верховной власти. Не имея мужского потомства, он избрал своим цезарем, т. е. наследником, чужого человека и заставил сделать то же самое своего товарища. Оба цезаря были избраны из людей, имевших уже военные заслуги, и получили самостоятельное командование в отведенных им территориях. Одновременно с тем Диоклетиан провел новое административное деление империи на префектуры и целый ряд реформ в сфере государственного управления. Блестящие военные успехи Диоклетиана и Максимиана подняли престиж империи и обеспечили ее единство. Отпраздновав 20-летие своей власти, Диоклетиан сложил свой сан и заставил сделать то же самое Максимиана (1 мая 305 г.). Прежние цезари, Галерий и Констанций Хлор, сделались августами, и Галерий назначил двух цезарей. Но система преемства верховной власти, отрицавшая принцип кровного родства, не удержалась в силе. У Максимиана был сын Максенций, а у Констанция Хлора — Константин. Оба они приняли титул августов, вернулся к власти и Максимиан. Начались междоусобные войны и жестокое кровопролитие. Константин устранил Максенция и, оказавшись в обладании западной половиной империи, вступил в соглашение с августом Востока, Лицинием. Упрочив свою власть, Константин резко выдвинул принцип кровной наследственности тем, что объявлял цезарями своих малолетних сыновей. Соглашение с Лицинием, скрепленное браком последнего с сестрой Константина, продержалось недолго. В 323 году началась между двумя августами междоусобная война, закончившаяся битвой при Хрисополе, в которой победа досталась Константину. Единство империи было вновь восстановлено.
Правление Константина составило в судьбах империи эпоху величайшего значения. Он положил конец тому роковому раздору в недрах государства, каким являлась борьба империи с христианством. В эдикте 313 года, изданном от имени обоих августов, христианство было объявлено дозволенной религией, а за долгое правление Константина получило значение покровительствуемой, затмившей собою и отстранившей от двора и воздействия на государственную политику старое язычество. Христианская церковь со своей прочно сложившейся по типу административного строя империи иерархией оказала могущественную поддержку политическому единству римского мира: и прочный союз империи с христианством обусловил собою ход дальнейших событий мирового значения. В связи с новым отношением главы государства к христианству стояло другое великое по своим последствиям дело Константина — создание второй столицы империи. Не посягая на суверенные права старого Рима, Константин создал «Новый Рим» на берегах Босфора на месте старого греческого города Византия, имевшего свою тысячелетнюю историю. Так как новая столица стала резиденцией императора, чем давно перестал быть Рим, то центр государственной политики передвинулся на Восток, как мечтал некогда сделать это Цезарь. Восточные области империи, наследие державы Александра Македонского, получили новый центр помимо далекого и чуждого по языку Рима. Хотя Константин, основывая новую столицу, внес в нее мощную латинскую струю, но греческий характер города и прилив в него новых сил со всех эллинских и эллинизованных областей Востока имели своим последствием то, что Новый Рим стал греческим городом. Наличие второй столицы в единой империи подготовляло ее разделение на две части — Восток и Запад. Рим с его старыми языческими традициями и национальными римскими святынями не мог оставаться единым центром империи, которая в лице Константина становится христианской державой, и в принятии Константином христианства следует видеть главную причину того, что он создал новую столицу на Востоке.