Constance marcha aussitôt à sa rencontre, mais il mourut en route, et Julien devint par là l'unique maître de l'empire, 361. Alors il renonça ouvertement au Christianisme, dans lequel on l'avait élevé, revêtit le manteau des Stoïciens, porta comme les philosophes la barbe longue, et manifesta hautement l'intention de restaurer le Paganisme. Arrivé à Constantinople, il fit quelques sages lois et réforma les abus les plus criants. Il marcha ensuite contre les Perses, soumit l'Arménie et la Mésopotamie, franchit le Tigre, prit Ctésiphon et s'avança dans l'Assyrie. Ce pays ayant été dévasté par l'ennemi, il voulut revenir en arrière; mais il fut blessé mortellement dans cette retraite, et il expira la nuit suivante (juin 363). Il avait à peine régné deux ans.

Julien est un assemblage de contradictions : il eut, il est vrai, des qualités brillantes, de l'esprit et de l'instruction, de la tempérance, du courage, quelquefois même de la générosité; mais ces qualités étaient gâtées chez lui par la vanité et l'ostentation. Tout en proclamant la tolérance, il se montra l'ennemi juré des Chrétiens et prit contre eux les mesures les plus vexatoires : s'il n'ordonna pas une persécution sanglante, il leur retira tous leurs privilèges; il leur défendit d'enseigner les belles-lettres; en outre, il dépouilla leurs églises. Pour donner un démenti aux prophéties, il voulut rebâtir le temple de Jérusalem; mais il en fut  empêché.

Il reste de Julien quelques écrits satiriques, les Douze Césars, son meilleur ouvrage, le Misopogon, des Discours politiques et religieux et des Lettres, etc.