Cuộc nội chiến đã làm trầm trọng thêm tình trạng thiếu nguồn nhân lực -trên 70.000 binh lính La Mã đã chết trong cuộc nội chiến. Đây là số quân cần thiết cho việc phòng thủ biên giới, điều này cho phép dân Alamanni và Frank tận dụng lợi thế từ tình hình này và vượt qua sông Rhine, chiếm lấy một số khu định cư quan trọng và công sự. Năm 354, Constantius tiến hành chiến dịch chống lại người Alamanni không đạt được thành công nào đáng kể, quyền lực của hoàng đế ở Thượng Germania và Gaul đã nhanh chóng xấu đi trông thấy. Năm 355, cảm thấy cuộc khủng hoảng của đế quốc vẫn còn quá nhiều cho một hoàng đế để có thể xử lý, Constantius phong cho Julianius em họ của mình đến cấp bậc của Caesar. Constantius bây giờ phối hợp quân sự từ Mediolanum tại Ý, giao lại việc bảo vệ Gaul cho Julianus và cấp dưới. Valentinianus đã tham gia quân đội của Julianus trong năm năm tiếp theo,và đã chứng tỏ mình là một người lính và một vị tướng có tài.

Trong hai năm tiếp theo, Valentinianus chiến đấu với người Alamanni ở Gaul cùng với quân đội của Julianus, mặc dù địa điểm và những việc làm của ông lúc đó là không chắc chắn. Tuy nhiên, ông có thể đã chiến đấu cho Julianus trong chiến thắng quyết định trước dân Alamanni năm 357 trong trận Argentoratum - vì Valentinianus sau đó đã được thăng chức quan bảo dân của kỵ binh.

Đến cuối năm, Julianus đã có thể đánh đuổi phần lớn người Alamanni trở lại bên kia sông Rhine, và ngay sau đó ông ta vượt sông tiến vào lãnh thổ của họ. Valentinianus chắc chắn đã tham gia cuộc phản công này, ông có được những kinh nghiệm giá trị trong khu vực đó sẽ là rất quan trọng trong những chiến dịch tương lai của ông. Quân La Mã đã thiêu rụi nhiều khu định cư của người man rợ, và chinh phục một số bộ lạc Alamanni nhỏ ở Agri Decumates buộc họ phải cống nạp. Julianus sau đó có thể đã thiết lập một thỏa thuận đình chiến trong tháng mười với người Alamanni, và vượt qua sông Rhine về nơi trú đông.

Năm 358, Julianus đã tiến hành một chiến dịch quyết định chống lại người Frank, những người đã đột kích vùng Hạ Germania trong nhiều năm. Vượt qua vùng hạ lưu sông Rhine, quân đội nhanh chóng đánh bại những bộ lạc Chamavi và Salii của người Frank, chinh phục buộc họ phải cống nạp. Cuối năm đó ông ta vượt qua sông Rhine một lần nữa tại Moguntiacum tiến vào lãnh thổ của người Alamanni, buộc hai vị vua có quyền lực nhất đến đầu hàng. Năm 359, ông đã hành quân qua vùng đất của những người cống nạp, tàn phá vùng đất của các vị vua Alammani khác, những người đã thoát khỏi ông ta ở Argentoratum, tiếp nhận sự đầu hàng của họ. Valentinianus đã chứng tỏ là một chỉ huy kỵ binh tài giỏi trong những cuộc tàn phá khắp vùng Rhine, cũng như sự mạnh mẽ và lòng can đảm tuyệt vời khi cùng ngồi với những người lính. Trong cùng năm đó, con trai cả của ông Gratianus được sinh ra tại Sirmium ở Panonnia, với người vợ đầu Marina Severa của ông, không xa thị trấn quê nhà của gia đình. Trong mùa đông, Valentinianus được triệu đến bởi Constantius để phục vụ ông ta ở phía đông, nhằm hỗ trợ các chiến dịch chống lại người Ba Tư.

Sự tham gia của ông ở phía đông là không rõ, nhưng ông được thăng lên cấp bậc của quan bảo dân cùng năm trong quân đội Constantius. Quan hệ giữa Constantius và Julianus luôn căng thẳng, sau này đã trở nên phổ biến với quân đội - trong việc giao nộp ex manubiis (từ các chiến lợi phẩm của chiến tranh) sau mỗi chiến dịch. Một cuộc nội chiến gần như đã nổ ra sau chiến thắng nổi tiếng của Julianus năm 357, khi quân đội của ông ca ngợi ông là Augustus -ngang bằng với Constantius - mặc dù Julianus từ chố sự tôn vinh này. Tuy nhiên, quan hệ của họ vẫn còn bị suy thoái, và trong năm 360 khi Constantius yêu cầu Julianus gửi đội quân của ông từ quân đội ở Gaul.

Quân đội tuyên bố ông ta là Augustus một lần nữa, yêu cầu ông đi đến chiến tranh chống lại Constantius - nếu không họ sẽ làm như vậy mà không có ông. Julianus, bây giờ cảm thấy là thời điểm tốt để khẳng định vị trí của mình, vui vẻ chấp nhận. Trong một thời gian tạm dừng cuộc chiến tranh chống lại người Ba Tư, Constantius tiến về phía tây với quân đội của mình, hy vọng cuộc chiến này sẽ tương tự như với Magnentius. Trước khi ông rời Antioch, ông ta cắt chức Valentinianus- do ông là một sĩ quan trung thành với Julianus có thể dễ dàng làm suy yếu chiến dịch. Tuy nhiên, trước khi hai đội quân có thể gặp ở Pannonia, Constantius lâm bệnh và qua đời vào cuối năm 361. Constantius đã chết mà không có con kế vị, nhưng dường như tuyên bố của Julianus, là thành viên cuối cùng của triều đại Constantinianus, kế vị ông -nhằm ngăn chặn bất kỳ cuộc khủng hoảng kế tiếp.

Không giống như gia đình Constantinus, Julianus từ chối Thiên Chúa giáo, thiên về truyền thống đa thần giáo La Mã. Ông đã dành năm đầu tiên của ông làm hoàng đế để cố gắng khôi phục lại các tôn giáo cũ. Valentinianus, một tín đồ Kitô, dẫu vậy đang sống lưu vong ở Thebes, Ai Cập trong hai năm. Julianus triệu hồi ông trong năm 363 để phục vụ trong chiến dịch Ba Tư của ông ta sắp tới, mặc dù vai trò của Valentinianus hoặc đóng góp không được biết. Julianus tiến quân từ Antioch vào Tháng ba năm 363, chỉ huy một đội quân lớn - có lẽ khoảng 85.000 người. Chiến dịch đã bắt đầu thành công, quân đội tiến đến thủ đô Ba Tư, Ctesiphon mà không gặp trở ngại nào. Trận Ctesiphon bên ngoài thành phố là một chiến thắng cho Julianus, ông ta đánh đuổi binh sĩ kẻ thù trở lại đằng sau những bức tường. Ctesiphon vốn rất vững chắc, một cuộc bao vây sẽ đòi hỏi thời gian và thiết bị cần thiết - hai điều quân đội La Mã thiếu vào lúc này. Kế hoạch ban đầu của Julianus đã đánh bại vua Ba Tư Shapur II và quân đội chính của ông, thì có lẽ bỏ qua Ctesiphon, hoặc tạo điều kiện cho một nền hòa bình có lợi. Đây không phải là tình cảnh của Julianus và quân đội của ông đang phải đối mặt. Ông đã ở bên ngoài thủ đô và ở sâu trong lãnh thổ đối phương, các con đường tiếp viện của ông liên tục bị quấy rối bởi các cuộc tấn công của đối phương.Tin báo đã được lan truyền rằng vua Ba Tư đang hành quân nhanh chóng với đội quân chủ lực của mình. Bây giờ dường như bị mắc kẹt, Julianus đã quyết định rút về phía tây bắc cùng một lúc. Tuy nhiên, Trước khi quân đội có thể trở về lãnh thổ La Mã, nó bị một lực lượng khá lớn của Ba Tư chặn chúng. Kết quả của trận Samarra là bất phân thắng bại, nhưng Julianus bị tử thương và chết ngay sau đó.

Ngay khi tin về cái chết của Julianus lan truyền, quân đội vội vàng tuyên bố một vị tướng của nó, Jovianus, làm hoàng đế. Quân đội vẫn thấy họ bị bao vây bởi các cuộc tấn công của Ba Tư, buộc Jovianus chấp nhận điều khoản hòa bình nhục nhã. Người La Mã đã để mất một vùng đất lớn ở biên giới phía đông, khiến cho Jovianus bị quân đội ghét bỏ. Trong suốt triều đại của Jovianus, Valentinianus được thăng lên chức quan bảo dân của một trung đoàn Scutarii (lực lượng tinh nhuệ), và đã được cử đến Ancyra. Triều đại của Jovianus rất ngắn ngủi - chỉ tám tháng - và trước khi ông ta thậm chí có thể củng cố vị trí của mình ở Constantinopolis, ông đã chết trên đường giữa Ancyra và Nicaea. Cái chết của ông là do ngộ độc hoặc một vụ ám sát. Jovianus chủ yếu được nhớ đến vì đã khôi phục lại Thiên Chúa giáo về vị trí của nó trước đây.

Quân đội tiến quân đến Nicaea, và một cuộc họp của các quan chức dân sự và quân sự được triệu tập để chọn một vị hoàng đế mới. Hai cái tên đã được đề xuất: Aequitius, một quan bảo dân của lực lượng Scutarii đầu tiên, và Januarius, một người có họ hàng với Jovianus, phụ trách vật tư quân đội ở Illyricum. Cả hai đều bị từ chối; Aequitius là quá hung bạo và thô lỗ [10] Januarius thì quá xa [11] Cuối cùng tất cả đồng ý chọn Valentinianus và gửi đại sứ tới thông báo cho ông, lúc này đang ở Ancyra.