Odaenathus og hans kvinnelige etterfølger Zenobia gjorde til Palmyra hovedstad i et stort rike med utstrekning til Lilleasia og henimot Egypt. Han erobret også Mesopotamia, men ble myrdet i 266 eller 267. Zenobia regjerte deretter i en sønns navn og erobret Egypt. Hennes velde ble knust ved keiser Aurelians gjenforening av Romerriket. Zenobia og perserne, som var hennes allierte, ble beseiret i slaget ved Emesa i 272. Etter hard strid ble hun beseiret av romerne og ble ført til Roma, hvor hun ble framvist i et triumftog. Hennes videre skjebne er usikker. Ifølge noen kilder ble hun henrettet etter triumftoget - noe som var vanlig - mens andre kilder hevder at hun ble frigitt og giftet seg med en romersk adelsmann, og bodde senere i Hadrians villa i Tivoli utenfor byen. Da romerne gjenerobret Palmyra i 273 ble den grundig rasert.