Cleòpatra viatjà a Roma al 46 i 44 ae i s'allotjà a la vil·la de Cèsar. Després de l'assassinat de Cèsar el 44 ae, Cleòpatra intentà que Cesarió en fos l'hereu. El nebot net de Cèsar, Octavi (conegut com a August al 27 ae, quan esdevingué el primer emperador romà) ho va impedir. Cleòpatra llavors feu matar el seu germà Ptolemeu XIV i col·locà el seu fill Cesarió de corregent. En la Tercera Guerra Civil romana del 43-42 ae, Cleòpatra es posà del costat del Segon Triumvirat romà format per Octavi, Marc Antoni i Lèpid. Cleòpatra començà una relació personal amb Marc Antoni de la qual nasqueren tres fills: els bessons Alexandre Heli i Cleòpatra Selene II i Ptolemeu Filadelf. Antonio recorregué a la seua autoritat com a triumvir per assassinar a Arsínoe IV a petició de Cleòpatra, de la qual es va fer cada vegada més dependent tant per al finançament com per a l'ajut militar durant les seues invasions a l'Imperi part i al Regne d'Armènia. Tot i que la seua invasió de Pàrtia no reeixí, arribà a ocupar Armènia. L'any 34 ae portà el rei Artavasdes III a Alexandria com a presoner i l'exhibí en una imitació d'un triomf romà organitzat per Cleòpatra. Després festejaren les Donacions d'Alexandria, en què els fills de Cleòpatra amb Antoni reberen territoris sota l'autoritat triumviral d'Antoni. Cleòpatra fou nomenada «reina de reis» i Cesarió «rei de reis». Aquest esdeveniment, juntament amb el matrimoni d'Antoni amb Cleòpatra i el seu divorci de Octàvia Menor, germana d'Octavi, marcà un punt d'inflexió que dugué a la Quarta Guerra civil romana.