337年，君士坦丁大帝去世，君士坦斯与他的两个哥哥君士坦提乌斯二世和君士坦丁二世并称奥古斯都，分治帝国。君士坦丁二世分得高卢、不列颠、以及西班牙的领土。君士坦提乌斯二世分得帝国的东部地区，君士坦斯统治意大利、阿非利加和伊利里库姆。340年，君士坦丁二世侵入意大利北部，在阿奎莱亚被君士坦斯的军队击败，君士坦丁二世阵亡。这样，君士坦斯一世独得了整个帝国的西部地区。341年，君士坦斯一世击败入侵的法兰克人，两年后巡幸不列颠。350年，被篡位者马格努斯·马格嫩提乌斯杀死。不久以后，君士坦提乌斯二世挥兵西进，平定了马格嫩提乌斯的叛乱，重新统一了罗马帝国。