詳細は軍人皇帝時代を参照
235年3月18日の皇帝アレクサンデル・セウェルス暗殺に始まり、その後ローマ帝国は50年ほど内乱に陥った。今日では軍人皇帝時代として知られている。パルティアに起こったサーサーン朝ペルシアは東方におけるローマ帝国の脅威となった。その脅威は増してウァレリアヌス帝は259年にシャープール1世の捕虜となった。彼の最も年上の息子で相続人でもあるガリエヌスは東方の戦線で戦い勝利を収めた。ガリエヌスの息子が、サロニヌスと前法務官シルウァヌスであり、アグリピナ植民地（いまのケルン）で地域の兵の忠誠心を維持すべく抵抗をしていた。 にもかかわらず属州ゲルマニアの総督マルクス・カッシアヌス・ラティニウス・ポストゥムスは反逆し、アグリピナ植民地を激しく攻撃し、サロニヌスと法務官を殺した。彼らはガリア帝国として知られる独立政権を樹立した。
その首都はアウグスタ・トレヴェロルム（いまのトーリア）で、この政権は急速にゲルマン人とガリア人の統制を拡大していきヒスパニアやブリタンニアの全域に及んだ。この政権は独自の元老院を有し、その執政官たちのリストは部分的に現在に残っている。この政権はローマの統治機構、言語、そして文化を維持し、他のローマ人よりよくゲルマン人と戦った。しかし、クラウディウス・ゴティクスの治世に（268年－270年）、大きな広がりを見せたガリア帝国はローマの支配下に戻った。
ほぼ時を同じくしてパルミラの女王ゼノビアによって東方が掌握されてしまう。
272年、アウレリアヌス帝はパルミラを陥落させて帝国の領土を取り戻した。 東方が穏やかになったことで彼は注意を西方に向けて、翌年ガリア帝国を陥落させた。 これはアウレリアヌスとガリアのリーダーのテトリクス1世及びその息子のテトリクス2世との間に取引があって、ガリアの軍隊が簡単に敗走したためである。 アウレリアヌスは彼らの命を助けて、反乱した二人にイタリアでの重要な地位を与えた。
詳細はテトラルキアを参照
3世紀の危機の間、275年のアウレリアヌスの死から10年後のディオクレティアヌスの即位までに少なくとも8人の皇帝が暗殺されたが、外的な国境争いはほぼ平穏であった。
ディオクレティアヌスのもと、286年テトラルキアを通じてローマ帝国 の政治的分割が始まり、彼はマクシミアヌスを正帝として西部を与え、コンスタンティウス・クロルスを副帝に任じた（ディオクレティアヌス自身は東の正帝になった。副帝はガレリウス）。このシステムは効果的に、帝国を4つに分割し、3世紀に指摘された内乱を防ぎ、ローマに対し分離した首都を作った。西では、首都はマクシミアヌスのメディオラヌムとコンスタンティヌスのトーリアであった。305年5月1日、2人の正帝が退位し、2人の副帝が昇格した。
詳細はコンスタンティヌス1世を参照
西帝コンスタンティウス・クロルスが306年に急逝し、その息子コンスタンティヌス1世（コンスタンティヌス大帝）がブリタニアの軍団にあって正帝に即位したと告げられると、テトラルキア制度はたちまち頓挫した。その後、数人の帝位請求者が西ローマの支配権を要求して、危機が訪れた。308年、東ローマ帝国の正帝ガレリウスは、カルヌントゥムで会議を招聘し、テトラルキアを復活させてコンスタンティヌス1世と、リキニウスという名の新参者とで、権力を分けることにした。だがコンスタンティヌス1世は、帝国全土の再統一にはるかに深い関心を寄せていた。東帝と西帝の一連の戦闘を通じて、リキニウスとコンスタンティヌスは314年までに、ローマ帝国におけるそれぞれの領土を画定し、天下統一をめぐって争っていた。コンスタンティヌスが324年9月18日にクリュソポリス（カルケドンの対岸）の会戦でリキニウス軍を撃破し、投降したリキニウスを殺害すると、勝者として浮上した。
テトラルキアは終わったが、ローマ帝国を二人の皇帝で分割するという構想はもはや広く認知されたものとなり、無視したり、簡単に忘却するのはできなくなっていた。非常な強権を持つ皇帝ならば統一したローマ帝国を維持できたが、そのような皇帝が死去すると、帝国はたびたび東西に分割されるようになった。
ローマ帝国はただ一人の皇帝によって統治されたが、コンスタンティヌス1世が337年に死去すると、3人の息子たちの間で内乱が勃発し、帝国を3分割することになった。西ローマは340年に再統一され、帝国全土の再統一は、353年にコンスタンティウス2世によって果たされた。
コンスタンティウス2世は自らの権力のほとんどを東ローマに集中させたので、しばしば最初の東ローマ皇帝と見なされている。その支配のもとで、コンスタンティノープルとして再建されたばかりのビザンティウムの都市は、ローマ帝国の首都として完全に整備された。
