דיוקלס החל את עלייתו לשלטון במערבולת של מלחמות בין קציני צבא הטוענים לשלטון מערבולת ששיאה היה בעלייתו של קארוס לכס השלטון, הוא הספיק למנות את בניו קארינוס ונומריאנוס, לשליטים לצידו ויצא בשנת 283 להילחם בשטחי האימפריה הסאסאנית. במהלך המסע נמצא לפתע מת באוהלו ליד העיר קטסיפון. לפי גרסה אחת הוא מת ממכת ברק, דיווחים אחרים מספרים על כך שקארוס מת ממחלה, השערה נוספת היא שהוא הורעל על–ידי אריוס אפר, הפרפקט הפרטוריאני ואבי אשתו של נומריאנוס. המחקר המודרני נוטה לייחס מעורבות לדיוקלס, שהיה אז מפקד המשמר האימפריאלי חשד זה מעוגן במעורבותו של דיוקלטיאנוס מחד ואריוס אפר במותו של נומריאנוס.
עם מותו של קארוס התמנו שני בניו לשליטי האימפריה קארינוס שלט בחלק המערבי ונומריאנוס קיבל את השליטה בחלק המזרחי. עם זאת הוא היה מרוחק מענייני שלטון וצבא והפקיד את הכוח דה-פקטו בידי מפקד המשמר הפרטריני של קארוס - אריוס אפר. ביזמת אפר הוחלט להפסיק את מסע המלחמה כנגד הסאסאנים ולסגת לכוון הפרובינציות המזרחיות של האימפריה, במהלך המסע מנע אפר משאר הקצינים מלבקר את נומריאנוס ומשהגיע השיירה לעיר ניקומדיה התגלה כי נומריאנוס מת וככל הנראה הורעל זמן מה לפני כן. במשפט השדה שאורגן על ידי קציני המטה קם דיוקלס הצביע בחרבו על אפר והכריז כי הוא רצח את הקיסר והרג אותו במקום. האספה שהתכנה כבית משפט בחרה מיד לאחר הוצאתו להורג של אפר בדיוקלס לאוגוסטוס, עם בחירתו שונה דיוקלס את שמו לגאיוס אורליוס ולריוס דיוקלטיאנוס.
כשהגיע הדיווח על מותו של אחיו, ועל הכרזת דיוקלטיאנוס כקיסר, עזב קארינוס את רומא בבהילות, ויצא בראש צבא למזרח במטרה לחסל את הטוען לכתר. בדרכו קארינוס עבר בפרובינציית פאנוניה, ודיכא בהצלחה את מרידתו של טוען לקיסרות נוסף, מרקוס אורליוס גוליאנוס. המלחמה בין קארינוס ודיוקלטיאנוס נערכה ברובה בפרובינציית מואסיה. קארינוס ניצח במספר קרבות, אולם בקרב העיקרי שנערך על נהר מרגוס ביולי 285, דיוקלטיאנוס זכה בניצחון מוחץ. הקרב החל ביתרון לצד קארינוס שמספר החיילים בצבאו היה גדול יותר ומהלך הקרב נטה לטובתו. המהפך הגיע כאשר קארינוס נרצח על ידי טריבון צבאי במהלך הקרב, כנקמה על כך שפיתה את אשתו של הטריבון, בעקבות רצח זה התמוטטו צבאותיו של קארינוס והניצחון, דחוק אך מוחלט ניתן לדיוקלטיאנוס.
כינון הטטררכיה הראשונה.
שלטון משותף עם מקסימיאנוס.
בטקס שנערך ביולי 285 בעיר מילאנו הכתיר דיוקלטיאנוס את מקסימיאנוס לתפקיד אוגוסטוס נוסף שימלוך לצידו; בחירה זו נעשתה על בסיס נאמנותו לדיוקלטיאנוס וההנחה כי הוא לא ינטה למרוד או לחתור תחת דיוקלטיאנוס. יכולתיו הצבאיות כמנהיג ולוחם שימשו את האימפריה שבעת זו ולמשך כל תקופת פעילות הטטררכיה הייתה תחת לחץ של פולשים ואויבים מבחוץ ונזקקה למנהיג בעל יכולת להתמודד עם הלחצים והאתגרים הצבאיים. חוקרי התקופה, ההיסטוריונים סטיבן ווליאמס וטימוטי בארנס, טוענים כי העדויות הנסיבתיות מצביעות על קשר של אינטרסים ונאמנות שנרקם בין מקסימיאנוס לדיוקלטיאנוס וכי מהלכיהם תואמו מבעוד מועד לטקסי ההכתרה. על פי תאוריה זו הקשר התגבש סופית במהלך המערכה של דיוקלטיאנוס מול קארינוס וכי קידומו המהיר של מקסימיאנוס לתפקיד קיסר בטקס שנערך ביולי 286 היה מימוש מעשי של הקשר.
נקודת תורפה נוספת של דיוקלטיאנוס הייתה העדר בנים או בני משפחה שיכלו לעמוד לצידו ולשאת במעמסת השלטון או לרשת את מקומו עובדה שאילצה את דיוקלטיאנוס לחפש שליט משנה מחוץ לתחומי משפחתו. לא ברור האם דיוקלטיאנוס אימץ את מקסימיאנוס לבן כפי שנהגו קיסרים רומאיים לפני כן והחוקרים חלוקים על התשובה לשאלה זו. פרופסור משה עמית קובע כי מקסימיאנוס לא אומץ כבן אלא קיבל מעמד של אח לדיוטקליאנוס. החידוש שבמעשה של דיוקלטיאנוס היה שהא מינה שליט נוסף מקרב בני משפחתו ולא אימץ רשמית את מקסימיאנוס אלא מינה שותף ולאחר מכן שותפים מתוך שדרת הפיקוד של הצבא הרומאי ורק לאחר מכן קשר אותם ואיחד אותם למשפחה של שליטים. מקסימיאנוס הוסיף לאחר מינויו את השמות אאורליוס ולריוס שהם גם שמותיו של דיוקלטיאנוס.
בשנת 287 הוגדר הקשר בין דיוקלטיאנוס למקסימיאנוס על בסיס דתי והשם הרקוליוס (Herculius) נוסף לשמו של מקסימיאנוס והשם יוביס (Iovius) לשמו של דיוקלטיאנוס. השמות קישרו את השליטים לעולם האלים ויש המוצאים סמליות בעובדה שמקסימיאנוס קיבל את שמו של הרקולס האל ששמו נקשר לביצוע משימות שהוטלו עליו על ידי אביו מלך האלים יופיטר סימטריה רעיונית זו לא נשמרה בטטרככיה השנייה ובכל מקרה הצמדת השם האלוהי לא הכתירה את השליטים כאלוהים אלא ציינה כי הם מכשירים בידי האלים. בסמוך לכך, ולפני שנת 290 החל שינוי ביחס של הנתינים לשליטים, במקום ברכה שנועדה להביע כבוד נדרשו הנתינים למחוות סגידה שכללו השתחוות כמו בפני פסלי האלים ונשיקה לדש בגדו של האוגוסטוס.
בשנת 286, מינה דיוקלטיאנוס את מקסימיאנוס לתפקיד אוגוסטוס כשליט במעמד שווה לצידו. התאוריה הרווחת היא שבמהלך שנות שלטונו הראשונות של דיוקלטיאנוס, וכחלק מתוכנית אב שהתבססה על תקדימי העבר בהם חילקו קיסרים רומאיים את השלטון על האימפריה כדוגמת ולריאנוס ובנו גליאנוס, חילקו מקסימיאנוס ודיוקלטיאנוס את השלטון תוך בניית מערכת שלטונית ייחודית הידועה בשם טטררכיה - מיוונית טטרא (ארבע) + ארכה (שלטון) - "שלטון הארבעה", על פי הסדר הזה אמורה הייתה האימפריה להיות מנוהלת על ידי ארבעה שליטים: שני שליטים ראשיים שאחזו בתואר האוגוסטוס ושני שליטים משניים האוחזים בתואר קיסר. על פי תאוריה אחרת מינויו של מקסימיאנוס לתפקיד אוגוסטוס לא היה מתוכנן מלכתחילה אלא חלק מרצף אירועים שנבע ממרד של קרסיאנוס. חלק מהחוקרים מרחיקים לכת ומתארים תסריט לפיו מקסימיאנוס נטל לעצמו ועל דעת עצמו את התואר אוגוסטוס, מהלך שדיוקלטיאנוס החליט לקבל בדיעבד על מנת להימנע מקריעת האימפריה ומלחמת אזרחים, תאוריה אחרת מיחסת את קידומו של מקסימיאנוס לתפקיד אוגוסטוס על רקע העובדה שקראסינוס המורד הוכרז כאוגוסטוס על ידי הלגיונות המורדים וקידומו של מקסימיאנוס לתואר זהה היה מחויב המציאות על מנת לתת בידיו סמכות ומעמד להמשיך בעימות מול קרסינוס.
מינוי קיסרים והשלמת הטטררכיה.
ביום ה-1 במרץ 293 מינה מקסימיאנוס את קונסטנטיוס כלורוס לקיסר איתו הוא חילק את השלטון. ובמקביל מינה דיוקלטיאנוס את גלריוס לקיסר איתו הוא חילק את השלטון. בכך השיקו דיוקלטיאנוס ומקסימיאנוס את הטטררכיה הראשונה. הסיבה לשינוי יכולה להיות חלוקת האחריות ועול ניהול המערכות הצבאיות שהתנהלו לאורך כל גבולות האימפריה ומאידך היה בצעד זה משום הכנה לקראת העברת מושכות השלטון בבוא העת. שני הקיסרים החדשים היו קציני צבא ששירתו לצד האוגוסטוסים. ארבעת השליטים ששלטו במקביל באימפריה, הובחנו במעמדם על ידי שימוש בתארים 'אוגוסטוס' ו'קיסר': התואר 'אוגוסטוס' שימש בתקופה זו לתיאור השליט הרם יותר בכל צמד, בעוד התואר 'קיסר' שימש לתיאור השליט הזוטר בכל צמד.
לצורך יצירת קשרי משפחה על מנת למנוע תחרות עתידית על השלטון בין הקיסרים, שני הקיסרים החדשים אומצו כבניהם של האוגוסטים, ונשאו לנשים את בנותיהם של שני האוגוסטים, גלריוס שהתמנה לקיסר לצידו של דיוקלטיאנוס התגרש מאשתו הראשונה ונשא לאשה את ולריה בתו של דיוקלטיאנוס. מערכת זו של קשרי משפחה בין כל 4 שליטי האימפריה נבנתה על מנת למנוע תחרות ולהבטיח את השלטון ואת חלוקתו העתידית חלוקת השלטון קיבלה גם ביטוי אדמיניסטרטיבי לצידם של 4 השליטים הוקמו מנגנון אזרחי, חיל משמר ולצידו מפקד משמר פרטוריאני ששימש כסגנו של השליט וראש המנגנון האזרחי. כל אחד מארבעת השליטים הטביע מטבעות וקבע את מקום מושבו באזור שהוקצה לתחום שלטונו: דיוקלטיאנוס בעיר ניקומדיה ומשל על המנהל וההגנה של תרקיה, יון, אסיה הקטנה סוריה ומצרים, גלריוס התמנה לשלוט על הגנת הגבול לאורך הדנובה קבע את מקום מושבו העיקרי בסירמיום. במקביל נשמרה אחידות החקיקה וכל 4 השליטים היו חתומים על הצווים והתקנות. גם התארים שנובעים מהצלחה במערכות הוענקו לכל 4 השליטים ביחד. התיאום בין האוגוסטוס לקיסר היה יחסית פשוט ואף על פי שאין כל תיעוד לגבי השאלה לקשר ולמערכת קבלת ההחלטות שבין דיוקלטיאנוס למקסימיאנוס ברור כי דיוקלטיאנוס היה ראש ההררכיה השלטונית ושלושת שותפיו לשלטון קיבלו את מרותו. תופעת לוואי של חלוקת האימפריה הייתה ירידה בקרנה של עיר הבירה רומא שהפסיקה להיות מקום מושבו של שליט האימפריה והחל תהליך שבו ירדה חשיבות הסנאט ואבדו עיקר סמכויותיו. מאידך העיר שמרה על מקומה כמרכז דתי.
מלחמה לאורך גבולות האימפריה.
במהלך שנת 286 ניהל דיוקלטיאנוס סדרה של מבצעים צבאיים לאורך גבולות נהר הדנובה ובסופם הצליח להדוף את הפולשים הגרמאניים ולזכות בתואר גרמניקוס מקסימוס, בשנת 287 הוא העביר את משקל המערכה אל הגבול עם האימפריה הסאסאנית בשנת 288 הגיעו הצדדים להסכמה על הפסקת הלחימה, השאה הפרסי בהראם השני שנאלץ להתמודד עם טוענים לכתר מתך בית המלוכה ואי שקט פנימי הכיר במסופוטמיה כחלק מהאימפריה הרומית והסכים להמלכת טירידתס השלישי בן חסות רומאי על ארמניה וזכה לתואר פרסיקום מקסימוס (Persicus Maximus). בין השנים 289 ו 292 חזר דיוקלטיאנוס לגבולות הדנובה והדף במאמץ ניכר פלישות של שבטים סרמטים שחצו את הנהר אל תוך שטחי האימפריה במקביל דיכאו הלגיונות הנאמנים לקיסר מרידה בפרובינציה מצריים.
לחימה מול האימפריה הסאסאנית.