A principios de 286, Diocleciano se encontraba en Nicomedia. En el ínterin, él y sus lugartenientes habían calmado los brotes de revuelta entre las tropas romanas estacionadas en las fronteras. A partir de ese momento, se dedicó a restaurar el orden civil en el imperio apartando al ejército de la política.
Aunque procedía de las filas del ejército, Diocleciano no era, propiamente, un soldado. Apenas había llegado al poder cuando tomó una decisión inesperada: compartir el trono con un colega de su elección. El imperio era demasiado grande para ser administrado por un solo hombre; casi todas las semanas, ya sea en África o en algún lugar de la frontera que se extendía desde Gran Bretaña hasta el Golfo Pérsico, a lo largo del Rin, el Danubio, el Ponto Euxino (Mar Negro) y el Éufrates, se veía obligado a reprimir una revuelta o detener una invasión. Diocleciano, que se sentía más atraído por la administración, necesitaba un hombre que fuera a la vez soldado y fiel compañero para asumir la responsabilidad de la defensa militar. En 286 eligió a Maximiano, un ilirio, hijo de un campesino de la zona de Sirmium. Un poco más tarde, aunque manteniendo Roma como capital oficial, eligió otras dos residencias. Maximiano, responsable de Occidente, se instaló en Milán, en el norte de Italia, para evitar las invasiones germánicas. Diocleciano se estableció en Nicomedia, en Anatolia occidental y cerca de la frontera persa, para vigilar el Oriente. Seis años más tarde, en el 293, habiendo tomado el título de «Augusto» y habiéndoselo dado también a Maximiano, añadió dos colegas más: Galerio, un antiguo pastor, y Constancio I Cloro, un noble dárdico según la leyenda de su casa, pero también un paisano bastante rudo. Estos colaboradores adicionales recibieron cada uno el título de «César» y se adscribieron a un Augusto, Constancio a Maximiano (con residencia en Tréveris), y Galerio al propio Diocleciano (con residencia en Sirmium).
Así, aunque el imperio seguía siendo un patrimonium indivisum (herencia indivisa), estaba sin embargo dividido administrativamente: Diocleciano, con residencia en Nicomedia, vigilaba sobre Tracia, Asia y Egipto; Galerio, con residencia en Sirmium, vigilaba sobre Iliria, las provincias danubianas y Acaya; Maximiano, con residencia en Milán, sobre Italia, Sicilia y África; y Constancio I Cloro, con residencia en Tréveris, sobre la Galia, España y Bretaña. Para reforzar la unión de los colegas, cada Augusto adoptó a su César. Las relaciones se cimentaron aún más cuando Galerio se casó con Valeria, hija de Diocleciano, y Constancio I Cloro repudió a su esposa (o concubina) Helena, madre del futuro emperador Constantino I, para casarse con Teodora, hijastra de Maximiano. El imperio contaba ahora con cuatro señores, celebrados por los autores de la Historia Augusta (una colección de biografías de emperadores y césares romanos, publicada en el siglo XVII) como los quattuor principes mundi («cuatro príncipes del mundo»), y Diocleciano consagró esta unidad humana formando un vínculo religioso. Como creía que había llegado al poder gracias a la voluntad divina, revelada por el jabalí «fatídico», se consideraba a sí mismo y a Maximiano como «hijos de dioses y creadores de dioses». Después de 287, se llamó a sí mismo Jovius (Jove) y Maximiano fue nombrado Herculius (Hércules), lo que significaba que habían sido elegidos por los dioses y predestinados como participantes de la naturaleza divina. Así, fueron encargados de distribuir los beneficios de la Providencia, Diocleciano a través de la sabiduría divina, y Maximiano a través de la energía heroica. Designado posteriormente como dominus et deus en monedas e inscripciones, Diocleciano se rodeó de pompa y ceremonia y manifestó regularmente su voluntad autocrática. Bajo Diocleciano, el imperio adoptó los aspectos de una teocracia.
Las reformas de Diocleciano tuvieron éxito; pusieron fin a la anarquía doméstica, y en otros lugares permitieron a Maximiano derrotar la revuelta en la Galia de los Bagaudae, bandas de campesinos que encontraban el tributo opresivo. Luego, con la paz apenas restablecida tras una campaña contra los germanos, Maximiano tuvo que luchar contra Carausio, quien, habiendo luchado por el imperio en Britania contra los piratas francos y sajones, se rebeló y se nombró a sí mismo emperador en Britania en 287. Carausio reinó en Britania durante casi diez años, hasta que Constancio I Cloro consiguió devolver Britania al imperio en 296. Apenas se habían resuelto los problemas en Mauretania y en las regiones danubianas cuando Egipto se declaró independiente bajo el usurpador Aquileo. Diocleciano reconquistó el país en el 296. Finalmente, en el 297, tuvo que luchar contra Narses, rey de Persia, que había invadido Siria. Como seguía ocupado en Egipto, encomendó esta operación a Galerio, quien, tras una prolongada campaña, consiguió finalmente la victoria para los romanos. Tiridates, rey de Armenia y protegido de los romanos, pudo volver a su trono; el Tigris se convirtió en la frontera oriental del imperio; y la paz reinó en esa parte del mundo hasta el reinado de Constantino I (306-337).