Iulianus váratlan halála teljesen felkészületlenül érte a birodalmat. A perzsa hadjárat reménnyel teli újrakezdése (Iulianus ugyanis Ktésziphónnál győzelmet vívott ki, de tartózkodott az azt követő ostromtól) folytatásra várt. Uralkodótárs és előre kijelölt utód nem akadt, a fiatal császár polarizáló politikája pedig birodalom szerte nyugtalanságot okozott. Ezért az életkor és a józanság különösen fontos szemponttá vált. Az első uralkodójelölt, akit a hadsereg még Iulianus halálának napján értesíteni tudott, a Iulianus-barát Salutius volt, egy pogány praefectus praetorio, ő azonban köszönettel elutasította az ajánlatot, mondván, hogy túl öreg hozzá. Másodszorra Iovianusra, egy fiatalabb, keresztény férfira esett a választás, ő pedig élt is a lehetőséggel.
Iovianus mindössze egy átlagos katonai pályafutást tudott felmutatni, egy tekintélyes apával a háttérben, aki a császári testőrség élén állt. Már uralkodása kezdetén látszott, hogy legjobb esetben is csak egy átmeneti uralkodó lehet (Ammianus Marcellinus 25,5,5-6): „Hamarosan ráadták a császári öltözetet, gyorsan kikísérték a sátrából, és megszemlélte az indulásra kész csapatokat. Mivel a sereg négy mérföld hosszúságban volt fölállítva, amikor az élen állók Iovianus császárt hallottak kiáltani, ugyanezt még hangosabban kiáltozták, mert megtévesztette őket a csupán egy betűben különböző két név hasonlósága. Azt hitték ugyanis, hogy Iulianus meggyógyult, és őt kísérik szokás szerint hangos üdvrivalgással. Mihelyt azonban azt a hajlott hátú, magas termetű embert látták közeledni, akkor sejtették, hogy mi történt, s mindnyájan könnyeztek és szomorkodtak” (Szepesy Gyula fordítása).

A szemlátomást folyamatosan romló fegyelem láttán nem csoda, hogy Iovianus fő feladatának nem a támadás folytatását tekintette, hanem az Imperium Romanum hadseregének lehetőleg minél biztonságosabb visszavonását. Ezért készségesen elfogadta a perzsák szövetségkötési ajánlatát, amely harmincéves fegyverszünetet és a római hadsereg Mezopotámia egyes részeiről való visszavonását (köztük egy jelentős város, Nisibis visszaszolgáltatását) irányozta elő.
A római közvélemény szemében, amely töretlenül hitt a római hadsereg évszázadok során hangoztatott és állítólag természeténél fogva adott, minden ellenféllel szembeni fölényében és legyőzhetetlenségében, a megállapodás létrejötte óriási szégyennek számított. Ráadásul még az Armeniából származó összes bevételről is le kellett mondaniuk. Ammianus Marcellinus, aki szintén jelen volt, így siránkozik (25,7,10):
„Mi tízszer inkább harcoltunk volna, mint hogy ezek közül bármit is átengedjünk, a hízelgők serege azonban folyton sürgette az amúgy is félénk császárt” (Szepesy Gyula fordítása).

Ugyan kétségesnek tűnik, hogy a jelentős utánpótlási gondokkal küzdő hadsereg képes lett volna-e rá, hogy a perzsák elleni hadjáratot sikerrel folytassa vagy akár győztesként zárja le, de Iovianus egyoldalúan negatív megítélésén mindez mit sem változtatott. A külpolitikai cezúránál még markánsabb volt a keresztény Iovianus belpolitikai hátraarca.
Iulianus valláspolitikai intézkedéseit visszavonta, a keresztény retorikatanárok nyomban újra taníthattak, ugyanakkor a pogány templomokban korlátozásokat és megszorításokat vezetett be. Ám Iovianus már 364. február 17-én elhunyt (az ókori császárok esetében cseppet sem magától értetődő természetes halállal), és a szokott procedúra ismét lejátszódott. A hadsereg vezérkara újból összegyűlt, hogy megfelelő (azaz a katonaság szemében alkalmasnak tűnő) utódot keressen.
A választás ismét egy katonára esett, és ő is a Balkán térségéből származott. Ezúttal (I.) Valentinianus volt a kiválasztott, a császári testőrgárda tisztje, aki egy hónappal később (364. március 28.) a katonák ösztönzésére Konstantinápolyban öccsét, Valenst augustusként társcsászárrá emelte.
Ammianus Marcellinus, aki ennek az időszaknak is számunkra legfontosabb ókori forrása, beszámol róla, hogy 364 nyarán a két császár teljes egyetértésben (concordissimi principes) megállapodott arról, hogy a hadsereget, az udvartartást és az uralmi területeket megosztják egymás között (26,5,1-4): a legfontosabb székhely Mediolanum és Treveri (I. Valentinianusé) és Konstantinápoly (Valensé) lett.

Visszatekintve és tudva, hogy a birodalom később ténylegesen kettévált Kelet és Nyugatrómai Birodalomra, tettüket akár olyan mérföldkőnek vehetnénk, amely kijelölte a kettéváláshoz, hosszú távon pedig az Imperium Romanum felbomlásához vezető utat. Ez azonban nem felelne meg a tényállásnak. Ugyanis a két augustus-szal, II. Constantius-szal és Iulianus-szal szerzett kellemetlen tapasztalatok rádöbbentették a hadsereg vezetőit, hogy az idő követelményeinek csak akkor lehet megfelelni, ha a terheket taktikai és stratégiai szempontok alapján több „vállra” osztják el, a tartalékokat pedig ennek megfelelően összpontosítják.

I. Valentinianus és Valens ezután mindig is tartotta magát az államjogi egységhez, és kettejük nevében hoztak törvényeket és verettek pénzt. A császárok készek voltak szorosabban is együttműködni, csak éppen lehetőségük nem adódott rá, mert mindkettejüknek többnyire hatalmi területük határkörzetében kellett maradniuk a külpolitikai események drámai kiéleződése miatt, amely a humanizmus óta a kissé szerencsétlen „népvándorlás” (migratio gentium) címszó alatt szerepel a tudós könyvekben.
Nem római néptörzsek már a 2. és elsősorban a 3. században gyakorta vándoroltak, és ennek kapcsán olykor betörtek a birodalom területére, azonban a 4. század második felében minőségi változás következett be. A hunok eredetileg Mongólia területéről származó nomád népe nyugatra vándorlása során erőteljes nyomás alá helyezte az alánokat, a szarmatákat, a keleti és a nyugati gótokat, részint erőszakkal beolvasztva őket a csapataikba, részint (elsősorban a Duna vidékén) maguk előtt „tolva” őket a római limes felé, ahol e törzsek azután bebocsátást kértek az Imperium Romanumba.

Csaknem egy időben ezzel egyre gyakoribbá váltak nyugaton a germán népcsoportok támadásai, de I. Valentinianusnak sikerült 365 és 375 között az alemannokkal, frankokkal és burgundokkal szemben megőriznie a birodalom határait, sőt új erődítmények építésével még meg is tudta szilárdítani őket. Ilyen módon számos győzelmi titulust gyűjtött be, ráadásul még az eufemisztikus, írásban is megörökített „a legnagyobb győztes és triumfátor” címet is megkapta (Corpus Inscriptionum Latinarum VI 1175 = Inscriptiones Latinae Selectae 771). Quintus Aurelius Symmachus (kb. 340-402 után), a késő római-pogány szenátori arisztokrácia tagja, aki egyben kora jelentős szónoka is volt, 370. január 1-jén (talán Treveriben) I. Valentinianust dicsőítő beszédet tartott. Ebben odáig ragadtatta magát, hogy a császár tetteit még a mitológiai gigászokénak is elébe helyezte, ugyanis ezek bár „szokatlanul nagyba kezdenek bele, mégis silány az, amit megvalósítanak” (or 2,21). A császár viszont uralkodik a barbárok felett, és a birodalom „halhatatlan védelmezőjeként” (aeternus defensor) áthatolhatatlan biztonsági övét hozott létre: „Forrásától torkolatáig az óceánnál erődök koszorúja szegélyezi és díszíti a Rajna partszegélyét.” (or 2,27 f.)

Az efféle méltatások persze nem nélkülözik a retorikai túlzásokat, mégis elmondható, hogy amikor I. Valentinianus halálakor (375. november 17.) ráhagyta hatalmát a névlegesen már 367 óta augustusként vele uralkodó, időközben 16 éves ifjúvá serdült fiára, Gratianusra, valóban nem vizsgázott rosszul. Hiszen Valentinianus, aki mindenféle látványos intézkedéstől tartózkodott, a belpolitikában is képes volt kiegyensúlyozóan és békéltetően hatni. Még a pogány Ammianus Marcellinus is hódolattal adózik a császár előtt (30,9,5):
„Végezetül, uralkodását mértéktartás jellemezte abban a tekintetben, hogy pártatlan maradt a vallási viszálykodások közepette. Nem háborgatott senkit, és nem adott parancsot, hogy az emberek ezt vagy azt a vallást kövessék” (Szepesy Gyula fordítása).
Bár I. Valentinianus szorgalmazta a pogány templomok tulajdonának és vagyonának elkobzását, nem tiltotta be a pogány kultuszokat, és elismerte az egyén vallásszabadságát: higgyen mindenki a maga módján abban, ami csak eszébe jut (Codex Theodosianus 9,16,9).

Valens uralkodásának végén nem csak a valláspolitika terén lett gyengébb az eredmény. Ő ugyanis hitkérdésekben II. Constantiushoz hasonló álláspontot képviselt, aminek következtében folytatódott a konfliktus a katolikus ortodoxia álláspontja melyet (a 373-ban elhunyt) Athanasius mellett a kappadókiai egyházatyák (Kaiszariai Baszileiosz, Nüsszai Gergely és Nazianzoszi Gergely) képviseltek és az arianus felfogás között.
Valensnek a régi kultuszok híveivel szemben tanúsított viszonylagos toleranciája dacára a keresztények és pogányok közötti keleten már eleve mindig is élesebb konfliktus újólag feszültté vált, miután az elsősorban a iulianusi restaurációs fázisból származó nyitott számlákat most kölcsönösen kiegyenlítették. Egyiptomban például ismét véres összecsapásokra került sor, és Epheszoszban Valens megmutatta, hogy meddig tart a türelme: 375-ben kivégeztette Maximust, az újplatonikus filozófust, Iulianus egykori tanárát és tanácsadóját, akinek abban állt a bűne, hogy a császárnak a szokásos szertartást nélkülöző temetést jósolt.
Ha Valens komolyabban vette volna Maximus jósképességét, nem ítélte volna el, hanem udvari főtanácsossá emelte volna, mert a filozófus jóslata, mely a keresztény Valens szemében felháborítónak tűnt, pár évvel később tragikus valósággá vált. Valens a gótok ellen vívott, híres hadrianopoliszi csatában (378. augusztus 9.) vesztette életét, és mivel holttestének nyoma veszett, valóban nem tudták a megfelelő tisztességben részesítve eltemetni.

A rómaiak Hadrianopolisznál elszenvedett megsemmisítő veresége római szempontból dicstelen mélypontot jelentett a már említett germán népcsoportok vándorláshullámát követően. A hunok által űzött nyugati gótok 376 nyarán megszállták „a Duna partjait, majd követeket küldtek Valenshez, és alázatosan kérték befogadásukat. Megígérték, hogy békében fognak élni, és ha a helyzet követeli, segédcsapatokat állítanak” (Ammianus Marcellinus 31,4,1. Borzsák István fordítása).
Valens ekkoriban éppen a syriai Antiochiában tartózkodott, és engedett a kérésnek, nyilvánvalóan abban a reményben, hogy ily módon új, harcban edzett csapatokat sorolhat be a már amúgy is erősen germanizált római hadseregbe. Ezenfelül úgy vélte, hogy a birodalom kevéssé vonzó peremvidékeinek benépesítésével újabb civilizált térségeket és magas adóbevételeket szerezhet. Ezzel azonban túl messzire ment a császár, ugyanis az ezt követő időkben nemcsak a nyugati gótok óriási hada zúdult a birodalom térségébe, hanem keleti gótok is, ami rövid időn belül elkerülhetetlenül ellátási gondokhoz és súrlódáshoz vezetett az újonnan érkezettek és a Thrakiában élő római provincialakók között.

Az első tettlegességbe torkolló vita után kiéleződött a konfliktus, és a gótok immáron fosztogatva vonultak végig Thrakián; ahol csak tudtak, raboltak, és képtelenség volt őket megállítani. Ennek részben az volt az oka, hogy a csak névlegesen római reguláris seregben harcoló germán seregek egy része szövetséget kötött a gótokkal. Valens, aki még mindig Antiochiában székelt, túl későn reagált a drámai fejleményekre, és a Thrakiába vezető útja során csak 378-ban érkezett meg Konstantinápolyba.
Időközben segítséget kért nyugati uralkodótársától, Gratianustól, aki ismét összetűzésbe keveredett az alemannokkal, így készséggel nyújtott segítséget. Ám amikor Gratianus már majdnem elért Thrakiába, Valens úgy döntött (talán több szempontból is hibás stratégiai helyzetfelmérés eredményeképpen, vagy mert egyedül akarta a barbárok nagyszerű legyőzőjének járó babérokat learatni), hogy Hadrianopolisznál egyedül vállalja az ütközete. A gótok totális győzelmet arattak, Valens, a legtöbb katonatiszt és katonák ezrei estek el, s fennállt a veszély, hogy a balkáni tartomány Gothiává alakul.

A hadrianopoliszi csata utáni írásos reakciókból kiderül, hogy a kortársak tisztában voltak azzal, hogy immáron a birodalom léte és fennállása forog kockán. Ugyanakkor rámutatnak arra a szakadásra is, amely a római társadalom és állam között húzódott.
Ambrosius, a mediolanumi püspök (333/4 vagy 339/40¬397) a csata hírére közvetlenül reagálva figyelmeztette Gratianus császárt, hogy egyedül az igazi (azaz az ortodox katolikus) hit biztosítja a győzelmet ezzel egyértelműen Valens arianus hitére utalt (de fide 142). A pogány Libaniosz (314-393) ezzel szemben a régi jósdák megkérdezésére és a régi hithez való visszatérésre szólít fel (or. 24,1) azaz arra utal, hogy a hadrianopoliszi vereség az elhagyott régi istenek büntetése.

A gótoktól elszenvedett vereség láthatóan nem kovácsolta össze a rómaiakat, sőt még jobban elmélyítette a valláspolitikai jellegű ellentéteket. A Rómában hívőknek, akik meg voltak győződve a Roma aeternáról, azaz arról, hogy az urbs mindörökké létezni fog, a történelemre való visszapillantás nyújtott vigaszt: a rómaiak már sokszor megszabadultak szorongatott helyzetükből, és minden vereséget még nagyobb győzelem követett. Ammianus Marcellinus is ezt a fajta optimizmust sugallja olvasóinak, amikor így ír (31,13,9):
„Nincs is följegyezve évkönyveinkben a cannaei csatán kívül még ilyen megsemmisítő vereség, noha a rómaiak a szeszélyes Fortuna és a hadicselek által jó néhányszor lépre csalva egy időre szorult helyzetbe kerültek” (Szepesy Gyula fordítása).

Cannae után a rómaiak tudvalevőleg mégis győztesként fejezték be a második pun háborút így fogalmazható meg a késő ókori történetíró hallgatólagos reménye -, a gótokkal is megoldódik majd valahogy a helyzet. Hogy végül másképp végződött, az utódok jól tudják az egyháztörténet-író Rufinus (kb. 345-410) pedig már akkor megsejtette a hadrianopoliszi vereséget kommentálva (Egyháztörténet 1,13): „Ez a csata volt a kezdete az akkori Római Birodalomra és az utána jövő időkre köszöntő rossznak.”