Возвышение брата облегчило положение Юлиана. Он смог поселиться в Костантинополе. Вскоре молодой человек обзавелся большим числом знакомых, что не понравилось императору, и Юлиан был возвращён в Никомедию. После гибели Галла, Констанций, побуждаемый к тому просьбами императрицы, позволяет Юлиану не только жить в Медиолане, но и посетить Афины. 6 ноября 355 года, по воле дяди, Юлиан становится цезарем и получает в управление Галлию. Провинция к тому времени являла собой жалкое зрелище. Лимес (укрепленная граница), неоднократно прорываемая в прошлом варварами, была во многих местах разрушена германцами для того, чтобы безнаказанно совершать набеги на имперские земли. Ограбленная и разорённая, Галлия не имела достаточных сил для обороны и, казалось, Империя уже смирилась с её потерей.
Несмотря на катастрофическое положение, в котором пребывала провинция, Юлиану не предоставили войсковые части для наведения порядка. Более того, осторожный и подозрительный Констанций не определил отношения цезаря с гражданской (префект претория) и военной (командирами расположенных в Галлии воинских подразделений) администрацией. Сам Юлиан считал, что его таким образом приговорили к смертной казни. Изощренный способ убийства, избранный Констанцием, заключался в том, что новоназначенный цезарь был совершенно не знаком с военным делом. Поклонник греческих философов, он увлекался Платоном, отдавая предпочтение тиши библиотек, а не пребыванию в суровых условиях воинского лагеря. Отправляя Юлиана на защиту Галлии, император обратился к нему с речью, сказав следующее:
"То, что я справедливо предоставляю моему знатному родственнику верховную власть, возвышает меня ещё более, чем-то, что я сам обладаю этой властью. Итак, раздели со мной тяготы и опасности, прими на себя управление Галлией и заботу о её безопасности. Если будет необходимо стать лицом с лицом с врагом, стань твёрдой стопой рядом со знаменосцами, возбуди в воинах боевой дух, сам иди в бой, соблюдая осторожность, конечно; дрогнувшим в бою приди на помощь, оробевшим скажи слова укора будь в бою беспристрастным свидетелем героизма и трусости. Иди же, отважный муж, ибо опасность наступила, и веди за собой таких же храбрецов!
Связанные прочными узами любви, мы будем помогать друг другу, будем воевать вместе, и с равным разумением и благожелательством будем править умиротворённой вселенной, если только бог пошлёт своё соизволение на наши молитвы. Спеши, чтобы бдительной заботой отстоять доверенный самим отечеством пост!". [4]
Оказалось, что кабинетный мыслитель может одинаково хорошо управляться и стилом, и мечом. Юлиан восстановил мир и порядок, изгнал из Галлии варваров, сделав безопасным водный путь по Рейну. Построив торговый флот, он обеспечил провинцию британским хлебом. Разрушенные города отстраивались с помощь пленных германцев.
В сражении при Аргенторате (Страсбурге), благодаря военному таланту цезаря, римляне остановили нашествие алеманнов, нанеся сокрушительное поражение сильному войску, возглавляемому Кнодомиром и семью королями.
"Воины его боготворят, — доносили Констанцию многочисленные информаторы, — и в армии начинают склоняться к мысли, что неплохо было бы сделать Юлиана августом".
Растущая популярность цезаря сильно встревожила императора. Стремясь ослабить возможного конкурента, он отправляет в Галлию трибуна Деценция с приказом принять под своё командование вспомогательные отряды, набранные Юлианом из герулов, батавов, кельтов и петулантов, а также отобрать по триста человек из каждого легиона для армии, которую император собирает против персов.
Юлиан в точности исполнил распоряжение венценосного родственника, но предупредил Деценция, что варвары, добровольно вступившие в армию могут отказаться покинуть родную землю. Посланник императора не прислушался к словам цезаря и всё завершилось бунтом и провозглашением Юлиана августом. Отсутствие диадемы не остановило солдат. Один из драконариев (знаменосцев) сорвал со своей шеи золотую цепь, которую и возложили вместо короны на голову нового императора. Юлиан, однако, не спешил вступить с Констанцием в открытую борьбу. Посылая дяде письма, он постоянно напоминал о том, что решение принять диадему было вынужденным и диктовалось сложившимися обстоятельствами. Тем не менее, к войне он готовился.
Нападение алеманнов под предводительством Вадамария ускорило начало междоусобицы. В свое время Констанций заключил с ним мир и теперь, по слухам, заплатил варвару значительную сумму за то, чтобы тот задержал Юлиана в Галлии. Вадамарий ловко исполнял поручение императора до тех пор, пока Юлиану не удалось захватить его хитростью. Пленённый вождь германцев был сослан в Испанию, а позже, перейдя на службу Империи, управлял Финикией.