Constantinus utódlási rendje összhangban állt az általa véghez vitt reformokkal, de alapvető politikai felismeréseivel is. A különböző praetorianus praefecturák létrehozatala ugyanis elősegítette a birodalom egyfajta regionalizálását, ami megfelelt annak a (már a diocletianusi tetrarchia uralkodása alatt is működő) rendszernek, hogy nagyobb működési tereket leválasztottak és átadtak az uralkodótársaknak.
Emellett a diocletianusi utódlási rendszer csődje rámutatott arra is, hogy ha nem veszik figyelembe az éppen hivatalon lévő uralkodók fiait az utódlás kérdésének eldöntésénél, az amúgy is kényes uralom igen bizonytalanná válik. Végül pedig a 3. század tapasztalatai megmutatták, hogy a folyamatosan növekvő külső fenyegetéssel szemben egyetlen uralkodó képtelen a határok és a birodalom egészének biztonságát garantálni. Azonban a több császár uralmán alapuló rendszer, amely tehát emiatt kívánatos volt, természetesen feltételezi azt, amit Orosius az első tetrarchia esetében hangsúlyozott: az egyetértést, vagy legalábbis a kompromisszumkötés készségének és képességének minimális fokát. Ez azonban a kezdetektől fogva hiányzott Constantinus fiaiból.

A Constantinus halálát követő bizonytalanságot már az is mutatja, hogy a négy caesar egyike sem vette fel az augustus címet. Mindannyian egymást lesték, és bizalmatlanul várták, hogy ki teszi meg az első lépést. A dicstelen kezdő lökést végül (II.) Constantius odaadó katonái adták meg, akik vérfürdőt rendeztek Constantinus rokonsága körében, aminek többek között Delmatius caesar is áldozatul esett.
A császár három hátramaradt fia csak 337 szeptemberében kiálttatta ki magát augustusnak, de nem jött létre kollegiális viszonyon alapuló együttes uralkodás. Ugyanis (II.) Constantinus már 340-ben hadjáratot indított a Rómában tartózkodó Constans ellen, azonban a háború során életét vesztette. Következésképpen két augustus maradt: Constans (nyugaton) és (II.) Constantius (keleten). Az elkövetkező időkben pedig ez a felállás általánossá vált egy-egy uralkodó állt a birodalom két felének élén.

Keleten, illetve nyugaton csaknem teljesen függetlenül játszódtak le a külső fenyegetettségtől láthatóan erősen befolyásolt események, a két augustus ténylegesen sohasem együtt, hanem legjobb esetben is csak egymás mellett uralkodott. Constansnak elsősorban a Rajna melletti germánok és alemannok támadásaival, illetve betöréseivel kellett szembenéznie, akikkel 341/42-ben csapott össze, ám csak mérsékelt sikereket könyvelhetett el. Uralmának labilitásában átgondolatlan belpolitikája is közrejátszhatott. Elszánt Arius-ellenes, katolikus (azaz a nicaeai zsinaton hozott döntéseket végrehajtó) viselkedésével nemcsak testvérétől, (II.) Constantiustól távolodott el, aki büszkén vállalta arianus vallását, hanem a saját területén is megosztotta a lakosságot és nyugtalanságot keltett.
Az általános elégedetlenséget csak fokozta népszerűtlen intézkedése, az adóemelés. Így aztán Flavius Magnentiusnak, egy félig germán származású katonának, aki a Római Birodalmat szolgálva egészen a tiszti rendfokozatig jutott, nem volt különösebben nehéz trónbitorlóként fellépnie 350. január 18-án. Constans menekülőre fogta, ám Magnentius germán fegyvertársai megölték.
A pogány Magnentius ezt követően azonban azt sem szégyellte, hogy demonstratívan keresztény éremképekkel próbálja elnyerni (II.) Constantius elismerését. Ráadásul hiába volt még a perzsák elleni hadjárat elkötelezettje is, mindez nem tartotta vissza (II.) Constantiust attól, hogy fegyveresen lépjen fel kéretlen társa ellen. Rokonát, Gallust 351-ben caesarrá és ezzel a keleti birodalomrész átmeneti helytartójává nevezte ki. Miközben nyugat felé vonult, útközben még véget vetett az illír hadvezér, Vetranio trónbitorló uralmának. Végül legyőzte Magnentiust Mursánál (Pannonia) 351 szeptemberében egy véres, állítólag több tízezer katona életét követelő csatában. Magnentius 353 augusztusára olyan kilátástalan helyzetbe került, hogy öngyilkosságot követett el.

Nagy Constantinus utolsó életben maradt fiának, II. Constantiusnak nem volt fiú utódja, úgyhogy visszaállította az apja által megteremtett egyeduralmat és az egész birodalom feletti legfelsőbb, egyetlen kézben összpontosuló hatalmat.
A 340-es években sikerült a perzsák elleni, még apjától örökölt viszálykodások során birodalma keleti határait hosszú távon megtartani. A helyzet egészen 360-ig változatlan maradt, ekkor azonban a perzsa király, II. Sápúr ismét betört Mezopotámiába, így a császárnak vissza kellett térnie a keleti határhoz.

Az összes belső ellenfél leverése után II. Constantius nyugaton maradt, ahol energikusan hozzálátott a belpolitikai és valláspolitikai reformokhoz. Nem titkolta az arianus nézetekhez való egyértelmű kötődését, és gondoskodott a legjelentősebb katolikus aktivista, az alexandriai Athanasius elítéléséről, amelyre az arelatei (arles-i) (353) és a mediolanumi (milánói) (355) zsinaton került sor. Ezzel egy időben hangsúlyosan pogányellenes politikát folytatott, amely az idevágó törvények hangnemét tekintve egyenesen keresztény hittérítői buzgalomnak tűnik. Ezzel a szellemi beállítottsággal (ami egyébként, ha más előjelekkel is, de szintén katolikus orientációjú testvérére, Constansra lényegében ugyancsak jellemző volt) állhat az is összefüggésben, hogy ekkoriban jelentősen fellendült a Római Birodalmon kívül élő népeknek a birodalom területéről folytatott keresztény hitre térítése, ami persze nem a császári központ támogatásával és nem annak célzatos elképzelései alapján történt. Ebben az összefüggésben külön ki kell emelnünk a gót területről származó, azonban klasszikus kultúrán nevelkedett Wulfila nevét (kb. 307-kb. 383), aki a gótok püspökeként és a Biblia gót fordításával írta be magát a történelembe.

A római és keresztény eszmekincs effajta, limesen túli exportja az érme pozitív oldalát jelentette, de persze megvolt a negatív hátoldala is, ugyanis az Imperium Romanum és a barbár világ közötti egyre szaporodó érintkezések legtöbbször nem éppen békés természetűek voltak. A germán törzsek mind gyakrabban törtek be a birodalom területére, és e téren az alemannok jártak az élen, akik 351 és 355 között számos, a Rajna bal partján fekvő várost támadtak meg többek között Speyert, Wormsot, Mainzot, Bingent és Koblenzet. II. Constantinus csak egy nem túl dicsőséges szerződés árán tudta őket megfékezni, amelyben a római fél garantálta, hogy az alemann királynak bőségesen szolgáltat tárgyi juttatásokat, ugyanakkor sok alemann útját készítette elő a római hadsereg felé.

A római-alemann erőviszonyokban beálló átmeneti fordulatot Iulianus, az új caesar hozta meg, akit 355-ben II. Constantius ifjú társuralkodójává, valamint Gallia felelősévé tett meg. A caesari posztot azért kellett újra betölteni, mert a 351 óta a keleti területet igazgató Gallus caesar nyíltan áthágta a II. Constantius által neki szánt illetékességi határt, ezért a császár megölette. Ezek az események megint csak azt mutatják, hogy állandóan fennállt a veszély, hogy a 3. évszázad viszonyai visszatérnek. Ugyanis II. Constantius képtelen volt egyeduralkodóként hatékonyan ellenőrzése alatt tartani a teljes birodalmat, vagy akár egy úgy-ahogy működőképes több császáros rendszert létrehozni. Egy ilyen helyzetnek egyenes következményei voltak a trónbitorlások, pl. a már említett katonáké, Magnentiusé és Vetranióé. Az ő példájukat követte a frank hadvezér, Silvanus, aki 355 augusztusában Colonia Claudia Ara Agrippinensiumban (Kölnben) augustus-szá nevezte ki magát, ám alig egy hónap múlva katonák egy csoportja megölte.

A császárság újabb, II. Contantius uralkodása alatt fellépő rendszerhibájáról tanúskodik a vége is. Ugyanis Iulianus caesart, aki 357-ben nevezetes győzelmet aratott az alemannok felett Argentoraténál (a mai Strassburg közelében), Lutetia Parisiorumban (Párizs) a csapatai augustusszá kiáltották ki, de még az is elképzelhető, hogy mindez akarata ellenére történt.
II. Consantiusnak a fenyegető veszély miatt a perzsák elleni harcok színhelyére kellett sietnie, és Galliából nagyszámú csapatok áthelyezését sürgette, a katonák azonban nem voltak hajlandók keletre vonulni. Mivel II. Constantius semmilyen engedményt nem volt hajlandó tenni, a két augustus nagy létszámú sereggel egymás ellen vonult, de még mielőtt összecsapásra került volna a sor, II. Constantius 361. november 3-án meghalt Kilikiában.

Ammianus Marcellinus, „a késő ókor Tacitusa”, akinek fennmaradt könyvei a 353 és 378 közötti eseményeket taglalják, részletes szemtanúi leírásokat, bennfentes információkat közöl és II. Constantius uralkodásának átfogó, kritikus hangú mérlegét vonja meg művében (21,16). Állítása szerint telve volt kegyetlenséggel, és a beszolgáltatások mértékét embertelenül megemelte, ezzel elsősorban a provinciákat fosztva ki. A kereszténység ügyét különösen a szívén viselte, ám még így is csak bajt okozott és növelte a viszályok számát. A császár javára írja viszont Ammianus Marcellinus a polgári és katonai ügyek következetes elválasztását, a praetorianus praefecturák további felértékelését, valamint visszafogottságát új állami posztok létrehozatalánál.
A késő ókori történetíró megállapításai újabb források tükrében meglepően helytállónak bizonyulnak itt elsősorban a II. Constantius törvényeit gyűjteményesen közlő Codex Theodosianusra gondolunk. A birodalom fokozatos regionalizálódását jelzi mind a praetorianus praefecturák, mind pedig a főparancsnokok illetékességi körének erősödő territoriális megmerevedése. Az adóprés erősödése nem utolsósorban a birodalom területére történő számos betöréssel, az ezekből fakadó beszolgáltatások fizetésével és az újjáépítési erőfeszítésekkel volt összefüggésben. A legjobban persze a városok szenvedhettek, mert ott ráadásul a császár által erőszakolt vallási intézkedések konkrét töréseket is okoztak.
Az áldozat-bemutatás tilalma, a templomrombolások és a polgárháborúkhoz hasonlatos zavargásokban megnyilvánuló polarizálódás károsan hatott a városi életre. A helyi elit, a települések számára különösen fontos városi tanácstagok (curialisok) is belekeveredtek ebbe a viszálykodásba, így ez a réteg alapjaiban meggyengült. II. Constantius csak 337 után mérsékelte agresszív pogányellenes politikáját, méghozzá annak hatására, hogy Ammianus Marcellinus (16,10,1-17) apró részletességgel tollhegyre tűzte római látogatását.

A késő ókori császári udvar egyre mobilabbá vált, váltogatták a székhelyeket, így a jó öreg Róma ritkán élvezhette az uralkodó látogatásait. A róla elnevezett birodalom eszmei központjaként, az igazi romanitas társadalmi és kulturális központjaként és színtereként Róma továbbra is megingathatatlanul az élen állt a birodalom városainak rangsorában, és ebben a város híres monumentális építményeinek nem kis része volt.
A történelem hatalma elől, a múlt egyedülálló és hagyományosan római-pogány atmoszférája elől II. Constantius sem zárkózhatott el, amikor 357-ben, uralkodásának 20. évfordulóján a városba lépett. A Rómáért rajongó Ammianus Marcellinus élvezettel írja le az ájtatoskodó, merev császár ámulatát, amikor megpillantotta a márványcsodákat. Végül még egy obeliszket is emeltetett a Circus Maximusnál (amely ma a lateráni bazilikánál van felállítva), és a római látogatás után néhány nappal újra engedélyezte az apja által betiltott gladiátorjátékokat. Ezzel persze II. Constantius nem tudta rányomni saját bélyegét az egészen más léptékű császári létesítményektől tündöklő városra, viszont sokkal jelentősebb nyomokat hagyott hátra a „második Rómában”, apja városában, azaz Konstantinápolyban. Ugyanis II. Constantius volt az, aki Konstantinápolyt a „második Rómá”-ból az „új Rómá”-vá válás útján egy nagy lépéssel előbbre juttatta.

Az igazgatás szintjén ez abban mutatkozott meg, hogy Róma városának példája alapján Konstantinápolyban is városi praefecturákat hozott létre, és a város élén, akárcsak Rómában, egy városi praefectus (praefectus urbi) állt. A konstantinápolyi senatus tagjainak pedig a római senatushoz hasonló címeket és hatáskört adott. A városképen is nyomot hagyott, mind világi (fürdőlétesítmény), mind egyházi épületek (a Hagia Szophia valószínű elődje) létrehozatalával, elsősorban azonban a konstantinápolyi Apostoli templomnak szentelt különös figyelmet. Gondoskodott az eddig hiányzó, a templom hírnevéhez azonban feltétlenül szükséges ereklyék előteremtéséről (Timotheus, az evangélista Lukács és András apostol ereklyéiről).
Apjának saját mauzóleumot építtetett, amelybe áthelyezték Constantinusnak az addig az Apostoli templomban felállított szarkofágját. Hogy II. Constantius mennyire tudatosan és megfontoltan járult hozzá Konstantinápoly felértékelődéséhez, az érméin ábrázolt képekből is kiderül. Ugyanis a császár olyan pénzeket veretett, amelyeken a megszemélyesített Róma és Konstantinápoly egymás mellett áll, a felirat pedig mindkettőt az állam dicsősége (gloria) jelképének nevezi. Egy másik, majdnem ugyanezen időből származó pénzérme pedig a trónon ülő Konstantinápolyt ábrázolja, a körirat (Gloria Romanorum) tanúsága szerint nemcsak a Keletrómai Birodalmat jelképezve, hanem minden római dicsőségét megtestesítve.

Konstantinápoly számára tehát II. Constantius uralkodása láthatóan nagy előrelépést jelentett, a birodalom egészére nézve azonban hátralépés volt. A belügyek szintjén egyre gyakoribbá váltak a trónkövetelések, a császári hatalom szétforgácsolódását nem lehetett nem észrevenni, és a birodalom határain túl a nyugtalan idők az úgynevezett népvándorlás eljöttét jelezték. Iulianus szemében, aki 361 decemberétől immáron egyedüli augustusként uralkodott, a visszaesés és a hanyatlás nem II. Constantiusszal, hanem már Nagy Constantinus-szal kezdődött meg. Úgy vélte, a régi istenektől való elfordulás végzetes folyamatot indított el, s ennek minden hatalmával és erejével véget akart vetni.