Для Констанция молодой Юлиан был всего лишь мелкой помехой. Сначала император отправил его к Евсевию в Никомедию, а затем, когда Юлиану исполнилось одиннадцать, в далекую Каппадокию, где единственной компанией для мальчика стали книги. В 349 году, будучи уже очень начитанным в классической и христианской литературе, Юлиан получил разрешение заняться учебой всерьез. Следующие шесть лет были самыми счастливыми в его жизни: он провел их в путешествиях по греческому миру, перемещаясь от одной философской школы к другой, сидя у ног величайших мыслителей, ученых и риторов того времени. Из учителей его больше всех привлекал Либаний, который отверг христианство и оставался гордым и убежденным язычником; вскоре и Юлиан решил отказаться от христианства в пользу языческих богов Античности, хотя прошло еще десять лет, прежде чем он смог заявить о своей новой вере открыто. Его соученик из Афин Григорий Назианзин (Григорий Богослов) вспоминал о нем так:

Следует признать предвзятость Григория, одного из ведущих христианских богословов империи, однако нарисованный им портрет кажется достоверным и подкреплен, по крайней мере отчасти, другими дошедшими до нас описаниями. Юлиан не был красавцем. Он был коренастым и приземистым; впечатление, которое производили красивые темные глаза и прямые брови, портил огромный рот и отвислая нижняя губа. Он был совершенно лишен честолюбия и просил лишь позволить ему оставаться в Афинах со своими учителями и книгами; однако он не мог ослушаться приказа императора явиться в Милан. После нескольких дней мучительного ожидания Констанций принял его должным образом и сообщил, что отныне он цезарь. Его подстригли, сбрили бороду, нескладное тело втиснули в военную форму, и 6 ноября его официально приветствовало собравшееся войско.

Юлиан быстро учился. Именно он, а не его осторожные военачальники, провел летом 356 года стремительный марш-бросок от Вены до Кёльна и вернул империи этот город. В следующем году под Страсбургом 13 000 его легионеров разбили тридцатитысячную армию франков, оставив на поле 6000 мертвых врагов и потеряв при этом всего 247 человек. За этой победой последовали и другие, и к концу десятилетия правление императора было восстановлено вдоль всех границ. А на Востоке, куда после краткого визита в Рим уже давно вернулся Констанций, ситуация была гораздо менее благоприятной. В 359 году император получил от персидского царя послание:

Констанций осознавал, что столкнулся с самой трудной задачей своего правления, и в январе 360 года отправил трибуна в Париж, потребовав прислать огромные подкрепления. Юлиан оказался перед перспективой одним махом лишиться доброй половины своей армии; более того, ранее он обещал своим галльским отрядам, что их никогда не пошлют на Восток. Они, со своей стороны, знали, что если отправятся туда, то никогда больше не увидят свои семьи, которые останутся без средств к существованию и превратятся в легкую добычу для варваров, вновь во множестве вторгшихся на территорию империи.

Мы никогда не узнаем наверняка, что именно произошло в ставке Юлиана в Париже в те роковые дни. По его словам, он был решительно настроен подчиниться приказам императора, какими бы нежеланными они ни были лично для него; однако легионеры и слышать об этом не желали. Вскоре он понял, что столкнется с открытым мятежом. И даже тогда – он призывал в свидетели тому всех богов – он понятия не имел, что на уме у его солдат. Собираются ли они объявить его новым августом или разорвать на куски? Вскоре к нему пришел дрожащий управляющий и сообщил, что на дворец идет армия. Юлиан писал:

Не слишком ли долго противился Юлиан? Четыре с половиной года, проведенные в Галлии, придали ему мужества, уверенности и, возможно, честолюбия. К тому времени он, похоже, тоже уверовал в свое божественное предназначение: восстановить в империи прежнюю религию; и как только он получил «знак от Зевса», он, скорее всего, не так уж неохотно принял императорскую диадему. Единственной трудностью было то, что никакой диадемы не существовало. Аммиан Марцеллин, один из телохранителей императора и свидетель тех событий, пишет, что солдаты сначала предложили короновать Юлиана ожерельем его жены, потом налобником из конской упряжи, но он отказался и от первого, и от второго. Наконец один из солдат снял с шеи толстую золотую цепь и возложил ее на голову императора. Выбор был сделан, дороги назад не было.

Юлиан не спешил выступать на Восток. Сначала он должен был сообщить двоюродному брату о произошедшем и предложить как-то договориться между собой. Его гонцы застали Констанция в Цезарее в Каппадокии. Получив послание, Констанций впал в такую ярость, что гонцы испугались за свою жизнь. Будучи тогда связанным проблемами на Востоке, в открытую он мог лишь послать Юлиану строгое предупреждение; втайне же он стал подстрекать племена варваров к возобновлению наступления вдоль Рейна. Лишь четыре года спустя, воспользовавшись временным затишьем в персидской кампании, Констанций смог подготовить полномасштабную атаку на своего кузена. Юлиан пребывал в глубокой неуверенности по поводу того, как лучше отреагировать: встретить Констанция на полпути, обеспечив по возможности лояльность размещенных вдоль Дуная войск, или дождаться его в Галлии, на своей земле, где он мог быть уверен в своей армии. Рассказывают, что боги вновь послали ему знак. Сделав остановку для ритуального жертвоприношения быка богине войны Беллоне, он собрал армию под Веной и выступил на Восток. Он дошел только до Наиса (город Ниш в нынешней Сербии), когда прибыли гонцы из столицы с сообщением, что Констанций умер, а многочисленная армия на Востоке уже провозгласила Юлиана императором. Похоже, в Тарсусе у Констанция началась лихорадка, и 3 ноября 361 года он умер в возрасте 44 лет.

Юлиан, не выказав ни облегчения, ни ликования, поспешил в Константинополь. Когда тело его предшественника привезли в столицу, он оделся в глубокий траур, приказал сделать то же самое всему городу и стоял на пристани, наблюдая за тем, как гроб выгружают с корабля. Позже он возглавил похоронную процессию в церковь Святых Апостолов и без зазрения совести плакал, пока хоронили убийцу его отца. Только после окончания церемонии он принял атрибуты императорской власти. Больше он ни разу не входил в христианскую церковь.

После восшествия Юлиана на престол всем в Константинополе очень быстро стало ясно, что новый режим будет разительно отличаться от прежнего. Был назначен военный трибунал для расследования злоупотреблений некоторых министров и советников Констанция. Нескольких из них приговорили к смерти, двоих из этих приговоренных приказали похоронить заживо. В императорском дворце новые порядки были еще более заметны: тысячи людей были уволены без долгих рассуждений и компенсации; император оставил лишь самый необходимый персонал, который требовался ему для собственных нужд. Он был одиноким холостяком (его жена Елена к тому времени умерла) и вел аскетичный образ жизни; еда и вино интересовали его мало, а бытовые удобства вовсе были не важны. Такие же радикальные реформы прошли в правительстве и администрации и были главным образом направлены на возвращение прежних республиканских традиций.