I en rekke av raske og vellykte militære kampanjer fra og med 262 krysset han Eufrat og gjenerobret Carrhae og Nisibis fra perserne. Han tok deretter offensiven i det indre av Persia, og nådde fram til bymurene av hovedstaden Ktesifon. Byen sto imot den kortvarige beleiringen, men Odaenathus overtok alt av det romerske landområdet som perserne hadde okkupert siden begynnelsen av deres invasjoner i 252. Odaenathus feiret sine seirer og erklærte seg selv som «konge av konger», en tradisjonell kongetittel i Østen, tilsvarende den persiske tittel (sjah) med samme betydning, en monark som hersket over vasallkonger. Han kronet sin sønn Hairan som medkonge. Ved 263 hadde Odaenathus kontroll over Levanten, Mesopotamia og den østlige regionen av Anatolia.