Anfang 286 befand sich Diokletian in Nicomedia. In der Zwischenzeit hatten er und seine Leutnants die Aufstände der an den Grenzen stationierten römischen Truppen besänftigt. Von nun an widmete er sich der Wiederherstellung der zivilen Ordnung im Reich, indem er die Armee aus der Politik heraushielt.
Obwohl er aus den Reihen der Armee stammte, war Diokletian kein Soldat im eigentlichen Sinne. Kaum war er an die Macht gekommen, traf er eine unerwartete Entscheidung: Er wollte den Thron mit einem Kollegen seiner Wahl teilen. Das Reich war zu groß, um von einem Mann verwaltet zu werden; fast jede Woche musste er entweder in Afrika oder irgendwo an der Grenze, die sich von Britannien bis zum Persischen Golf, entlang des Rheins, der Donau, des Pontus Euxinus (Schwarzes Meer) und des Euphrat erstreckte, einen Aufstand niederschlagen oder eine Invasion aufhalten. Diokletian, der sich mehr zur Verwaltung hingezogen fühlte, brauchte einen Mann, der sowohl ein Soldat als auch ein treuer Begleiter war, um die Verantwortung für die militärische Verteidigung zu übernehmen. Im Jahr 286 wählte er Maximian, einen Illyrer, den Sohn eines Bauern aus der Gegend um Sirmium. Wenig später, obwohl er Rom immer noch als offizielle Hauptstadt beibehielt, wählte er zwei weitere Residenzen. Maximian, der für den Westen zuständig war, wurde in Mailand in Norditalien installiert, um germanische Invasionen zu verhindern. Diokletian ließ sich in Nikomedien, im westlichen Anatolien und nahe der persischen Grenze, nieder, um den Osten zu überwachen. Sechs Jahre später, im Jahr 293, nahm er den Titel „Augustus“ an und gab ihn auch Maximian, und fügte zwei weitere Kollegen hinzu: Galerius, ein ehemaliger Hirte, und Constantius I. Chlorus, nach der Legende seines Hauses ein dardanischer Adliger, aber auch ein ziemlich ungehobelter Landmann. Diese zusätzlichen Mitarbeiter erhielten jeweils den Titel „Caesar“ und wurden einem Augustus unterstellt, Constantius dem Maximian (mit Residenz in Trier) und Galerius dem Diokletian selbst (mit Residenz in Sirmium).
Das Reich blieb also zwar ein patrimonium indivisum (ungeteiltes Erbe), wurde aber administrativ geteilt: Diokletian mit Sitz in Nikomedia wachte über Thrakien, Asien und Ägypten, Galerius mit Sitz in Sirmium über Illyrien, die Donauprovinzen und Achäa, Maximian mit Sitz in Mailand über Italien, Sizilien und Afrika und Constantius I. Chlorus mit Sitz in Trier über Gallien, Spanien und Britannien. Um den Zusammenhalt der Kollegen zu stärken, adoptierte jeder Augustus seinen Caesar. Die Beziehungen wurden weiter gefestigt, als Galerius Valeria, die Tochter Diokletians, heiratete und Constantius I. Chlorus seine Frau (oder Konkubine) Helena, die Mutter des zukünftigen Kaisers Konstantin I., verstieß, um Theodora, die Stieftochter Maximians, zu heiraten. Das Reich hatte nun vier Herren, die von den Autoren der Historia Augusta (einer Sammlung von Biographien römischer Kaiser und Cäsaren, die im 17. Jahrhundert veröffentlicht wurde) als die quattuor principes mundi („vier Fürsten der Welt“) gefeiert wurden, und Diokletian weihte diese menschliche Einheit durch ein religiöses Band. Weil er glaubte, durch göttlichen Willen an die Macht gekommen zu sein, wie ihn der „schicksalhafte“ Eber offenbarte, betrachtete er sich und Maximian als „Göttersöhne und Schöpfer der Götter“. Nach 287 nannte er sich Jovius (Jove) und Maximian wurde Herculius (Herkules) genannt, was bedeutete, dass sie von den Göttern auserwählt und als Teilhaber an der göttlichen Natur prädestiniert worden waren. So wurden sie beauftragt, die Wohltaten der Vorsehung zu verteilen, Diokletian durch göttliche Weisheit und Maximian durch heroische Energie. Später auf Münzen und Inschriften als dominus et deus bezeichnet, umgab sich Diokletian mit Pomp und Zeremonien und manifestierte regelmäßig seinen autokratischen Willen. Unter Diokletian nahm das Reich die Züge einer Theokratie an.
Diokletians Reformen waren erfolgreich; sie setzten der inneren Anarchie ein Ende und ermöglichten es Maximian, den Aufstand der Bagaudae in Gallien niederzuschlagen, einer Gruppe von Bauern, die den Tribut als drückend empfanden. Dann, als der Frieden nach einem Feldzug gegen die Germanen kaum wiederhergestellt war, musste Maximian gegen Carausius kämpfen, der, nachdem er für das Reich in Britannien gegen die fränkischen und sächsischen Piraten gekämpft hatte, revoltierte und sich 287 in Britannien zum Kaiser ernannte. Carausius regierte in Britannien fast 10 Jahre lang, bis es Constantius I. Chlorus 296 gelang, Britannien an das Reich zurückzugeben. Kaum waren die Unruhen in Mauretanien und in den Donauregionen beigelegt, erklärte sich Ägypten unter dem Usurpator Achilleus für unabhängig. Diokletian eroberte das Land 296 zurück. Schließlich musste er 297 gegen Narses, den König von Persien, kämpfen, der in Syrien eingefallen war. Da er noch in Ägypten beschäftigt war, übertrug er diese Aufgabe Galerius, der nach einem langwierigen Feldzug schließlich den Sieg für die Römer errang. Tiridates, der König von Armenien und Schützling der Römer, konnte auf seinen Thron zurückkehren, der Tigris wurde zur Ostgrenze des Reiches, und in diesem Teil der Welt herrschte Frieden bis zur Herrschaft von Konstantin I. (306-337).