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.
Однако подобные меры мог бы принять любой сильный правитель. Уникальным Юлиана делает его убежденная преданность язычеству. В годы, проведенные в звании цезаря, он был вынужден на словах поддерживать христианскую веру, но, едва узнав о смерти Констанция, он больше не притворялся. Именно как открыто признающий себя язычником император, Юлиан взялся за составление законов, которые, по его убеждению, окончательно уничтожат христианство и вернут почитание античных богов во всей Римской империи. Он полагал, что преследовать христиан не придется, так как мученики, похоже, всегда оказывали тонизирующий эффект на христианскую церковь. Первое, что следовало сделать, отменить законы, по которым были закрыты языческие храмы. После этого объявили амнистию для тех ортодоксальных священнослужителей, которых отправило в ссылку проарианское правительство Констанция. Ортодоксы и ариане вскоре вновь вцепились друг другу в горло, ибо, как заметил Аммиан Марцеллин, «по опыту известно, что ни один дикий зверь не бывает столь враждебен по отношению к человеку, как большинство христианских сект по отношению друг к другу». После этого вопросом времени было бы осознание христианами ошибочности своих взглядов.
Юлиан сочетал в себе уникальные качества: он был римским императором, греческим философом и мистиком. Как император он понимал, что его империя больна: боевой дух армии упал, и она едва могла поддерживать мир на границах; правительство было поражено коррупцией; прежние римские добродетели разум и долг исчезли. Непосредственные предшественники Юлиана на троне были сибаритами и сластолюбцами, еще способными повести войска на битву, но гораздо больше любившими полулежать во дворцах в окружении женщин и евнухов. Несомненно, все это было результатом морального разложения. Однако как философ Юлиан был полон решимости выяснить причину этого упадка, и он пришел к выводу, что ответом на этот важнейший вопрос служит лишь одно слово христианство. Это оно жестоко прошлось по всем прежним добродетелям, сделав упор на таких слабых, присущих женщинам качествах, как мягкость, кротость и умение подставить другую щеку. Это оно выхолостило империю, лишив ее силы и мужественности и заменив их беспомощностью, влияние которой было всюду заметно.