Caesar murhattiin Roomassa 44 eaa., koska hän oli tasavaltalaisten senaattorien mielestä hamunnut itselleen liikaa valtaa. Kleopatra oli tällöin Roomassa, mutta palasi pian Egyptiin. Pian kuoli hänen kanssahallitsijansa Ptolemaios XIV, historioitsija Josephuksen mukaan Kleopatran myrkyttämänä. Kleopatra otti kanssahallitsijakseen poikansa Kaisarionin, vaikka tämä oli vasta pikkulapsi. Veljensä kuoleman jälkeen Kleopatran sisaruksista elossa oli enää Arsinoe, joka oli arestissa Efesoksessa. Roomassa puhkesi Caesarin murhan jälkimainingeissa jälleen kansalaissota, ja Kleopatra joutui tasapainottelemaan sodan osapuolien välillä, jotta ei vaarantaisi omaa asemaansa.