В 335 году Константин Великий объявил четверых своих наследников — Константина II, Константа, Далмация и Констанция II. В следующем году во время празднования триценалий в Константинополе, Констанций женился на дочери Юлия Констанция, сводного брата Константина, укрепляя тем самым родственные связи.
После смерти отца в 337 году Констанций принял титул августа и получил в управление Азию, а также весь Восток, начиная с Пропонтиды. Констант получил Африку, Италию, Иллирик, Далмацию. Константин II — Галлию, Испанию, Британию, а также Константинополь. Балканский полуостров (Фракия, Македония и Ахайя) достался племяннику Константина Великого Далмацию. Другому племяннику, Аннибалиану, было отдано в управление вассальное царство Понт и титул «царь царей» в пику персидским правителям.
Император умер в разгар приготовлений к войне с Персией. Констанций уже находился в Месопотамии. Узнав о смерти отца, он поспешил в Константинополь и там, очевидно, инспирировал военный мятеж, в результате которого погибли его дяди и двоюродные братья. Два брата Константина и семь его племянников были убиты, в том числе Далмаций и Аннибалиан. Констанций захватил их владения. После этого он снова отправился на Восток (338 год). Война с персами затянулась. Между тем на Западе в 340 году началась борьба между Константом и Константином II, в которой последний погиб. Констант захватил его владения и на 10 лет объединил в своих руках весь Запад империи.
Констант хотел видеть в Констанции союзника и обезопасить свои владения с востока, поэтому он отдал Констанцию Константинополь.
В 350 году Констант пал жертвой заговора, во главе которого стоял его полководец — франк Магн Магненций. Вспыхнула неизбежная война между ним и последним из сыновей Константина Великого. Магненций собрал огромные силы, включил в свою армию множество германских наёмников и получил численный перевес над Констанцием. Констанций начал наступление на Италию, но понёс большие потери в битве при Атрансе на границе Норика и Италии и вынужден был отступить.
Отказавшись от мирных предложений, Магненций вступил в придунайские провинции. Там, несмотря на первоначальные неудачи, ему удалось закрепиться в тылу у армии Констанция, вынудив его повернуть назад. В ходе длительного сражения при Мурсе в Нижней Паннонии правое крыло Магненция было смято конницей противника, и он потерпел полное поражение. Магненций потерял 24 тысячи человек, а Констанций — 30 тысяч. Эта самая кровавая битва столетия нанесла непоправимый урон военной мощи империи.
Магненций поспешно отступил в Аквилею и попытался вновь собрать армию. Однако летом 352 года, будучи не в силах противостоять наступлению Констанция II на Италию, он был вынужден отойти в Галлию. Здесь в 353 году он вновь потерпел поражение, на этот раз у горы Селевк, и утратил контроль над рейнской границей (которую временно захватили варвары). Магненций поспешно отступил к Лугдуну (совр. Лион), где, сознавая безнадёжность своего положения, покончил с собой, оставив Римскую империю целиком в руках Констанция II. В ходе этих беспорядков франки захватили и разрушили Колонию Агриппину (совр. Кёльн).
