Диоклетиан родился около 245 года в окрестностях Скодры (ныне Скутари) в местечке Диоклетии (совр. Дукля, в Черногории), и происходил из низших социальных слоёв (отец его был вольноотпущенником). Тимоти Барнс считает датой рождения Диоклетиана 22 декабря. Имя его было Диокл (или Валерий Диокл), которое, став императором, он сменил на имя Диоклетиан. Поступив при Галлиене простым солдатом на военную службу, он быстро поднимался по карьерной лестнице, а, совершая походы с одного конца Римской империи в другой, знакомился с положением дел в государстве.
Пребывая в Галлии со своим легионом, он, по преданию, получил от одной друидки предсказание, что станет императором, если убьёт кабана (лат. aper). При Пробе он уже был наместником в Мёзии. Когда император Кар отправился на войну с персами, Диоклетиан сопровождал его в качестве командира доместиков (лат. comes domesticorum). Когда же Кар по ту сторону Тигра внезапно умер, а бывший с ним сын его, Нумериан, был коварно умерщвлён своим тестем, префектом преторианцев Аррием Апром, на берегу Босфора, в Халкидоне, солдаты заковали Апра в кандалы, а их начальники провозгласили императором Диоклетиана. (17 сентября 284 г.).
Первым актом нового императора было собственноручное, перед лицом войска, умерщвление Апра. Он не тронул никого из своих врагов, утвердил их в должностях и, победив в Мёзии Карина, другого сына императора Кара, даже удивил современников своей кротостью, совсем не обычной в Риме у победителей в междоусобных войнах. Победой над Карином было восстановлено единство империи; но так как обстоятельства были трудные, то Диоклетиан взял себе в помощники старого своего друга Максимиана, дав ему сначала титул Цезаря, а после подавления им крестьянского восстания багаудов в Галлии (285) — и титул Августа (286). Пока Максимиан защищал Галлию от германцев, Диоклетиан был занят на востоке; обеспечивая безопасность границ империи в Азии и в Европе. Сначала из Никомедии, где он находился в конце 285 и в начале 286 годов, Диоклетиан двинулся в Сирию, чтобы устроить дела с Персией; когда же обстоятельства на Востоке получили благоприятный для Рима оборот, он повернул из Азии в Европу, чтоб защитить линию Дуная от нападений сарматов. Ему удалось отстоять прежнюю границу вдоль Дуная — (Дакию) и обеспечить за Римом провинцию Ретию. Триумфальное прибытие в Рим императоры отложили, но приняли каждый по новому эпитету: Диоклетиан стал прибавлять к своим именам Jovius (Юпитеров), а Максимиан — Herculius (Геркулесов). Победив сарацин (аравийских бедуинов), опустошавших границы Сирии, Диоклетиан снова вернулся в Европу (в конце 290 года).
В начале 291 г. на совещании в Милане с Максимианом, прибывшим туда из Галлии, было принято решение избрать двух Цезарей, причём выбор пал на Констанция Хлора и Галерия Максимиана. Привлечение к императорской власти двух новых лиц вызывалось тем, что, при постоянных войнах и возмущениях в разных частях государства, двум императорам не было возможности управиться с делами. Для скрепления взаимной связи с новыми императорами Диоклетиан и Максимиан входят с ними в ближайшее родство: Констанций, разведясь с Еленой, матерью Константина, женится на падчерице Максимиана Феодоре и получает в управление Галлию и Британию; Галерий, тоже разведясь со своей прежней женой, берет замуж дочь Диоклетиана Галерию Валерию и получает в управление всю Иллирию. Специально Максимиану, кроме общего надзора за всем Западом, предоставлено было ведать Италией, Африкой и Испанией. Области к Востоку от Италии остались на попечении Диоклетиана. При этом он привлек к себе 18-летнего Константина, Констанциева сына от Елены, который следовал за ним всюду в его походах на Востоке. Торжественное приобщение двух кесарей к императорской власти произошло 1 марта 293 г. Разделение областей для управления было не столько разделением самой империи, сколько облегчением труда в управлении, во главе которого, по крайней мере нравственно, стоял по-прежнему Диоклетиан.
На долю одного из новых императоров выпала тотчас же нелёгкая задача отнять у узурпатора Караузия, которого до тех пор поневоле должны были терпеть Диоклетиан с Максимианом, Британию, чего Констанцию и удалось достигнуть, как и успокоения Галлии. Максимиану пришлось защищать рейнские границы от вторжений германцев (296), а в следующем году — усмирять мавров в Африке. Галерию выпало на долю защищать, под главным руководством самого Диоклетиана, границу на нижнем Дунае, где языги, карпы, бастарны и ютунги давали римским войскам немало работы. Водворив спокойствие на европейском Востоке, Диоклетиан должен был отправиться в Египет, находившийся в то время в руках узурпатора Ахиллея.
После восьмимесячной осады Диоклетиан овладел Александрией и жестоко наказал александрийцев и вообще египтян за измену (296). Вместе с тем Диоклетиан принял меры к более удобному управлению Египтом, разделив его на три провинции (Фиваиду, Aegyptus Jovia и Aegyptus Herculia), и к склонению народной массы на сторону римского правительства устройством раздачи хлеба бедным жителям за общественный счет. К этому же времени относится странный эдикт, которым повелевалось собрать все старинные книги, учившие тому, как делать золото и серебро, и сжечь их. Это объясняли желанием Диоклетиана уничтожить источник богатства, а вместе с тем и высокомерия египтян.
Наконец, посредством договора с блеммиями и нобатами он обезопасил южную границу Египта от нападений этих варварских племен, обещав платить им ежегодную дань. Во время египетского похода он поручил Галерию выступить в Месопотамию против персов, воевавших в то время с покровительствуемым римлянами претендентом на независимый армянский престол, Тиридатом. Галерий потерпел неудачу и бежал к шедшему от Антиохии на помощь Диоклетиану, который, в наказание, заставил его пройти в пурпуре целую милю пешком за его экипажем. Второй поход Галерия был удачнее. Он разбил наголову персов в Армении и заставил их уступить римлянам пять провинций по ту сторону Тигра (297).
Таким образом постепенно был восстановлен мир как внутри, так и на границах государства, чего уже давно не было в империи. Время Диоклетиана поэтому провозглашалось современными риторами возвращением золотого века. После двадцати лет напряженных император явился, наконец, в Рим, но скупость увеселений, данных им народу, вызвала всеобщие насмешки. Вскоре Диоклетиан оставил Рим и отправился в свою любимую резиденцию. Никомедию. В дороге он заболел и по настоятельному совету Галерия торжественно отказался от власти в Никомедии, 1 мая 305 г. Галерий и Констанций получили титул августов, а в цезари были возведены Север и Максимин.
Остаток жизни Диоклетиан провёл на родине в Иллирии, в своём поместье в Салоне, где уединённо прожил 8 лет. На попытку Максимиана и Галерия убедить его возвратиться к власти бывший император ответил отказом, заметив, между прочим, что если бы они видели, какова капуста, которую он вырастил, то не стали бы приставать к нему со своими предложениями. Последние годы Диоклетиана были омрачены не только физическими страданиями, но и грубостью по отношению к нему новых правителей (в особенности Константина). Диоклетиан умер при неизвестных обстоятельствах (по Аврелию Виктору — от яда, по Лактанцию — от голода и кручины, по Евсевию — после продолжительной болезни и от дряхлости) в 313 г.
Диоклетиан начинает собой новую эпоху в Римской империи прежде всего тем, что с его времени императорская власть становится не только de facto, но и de jure неограниченной, абсолютной монархической властью (доминатом). Император уже нисколько не разделяет её с сенатом; он сам — источник всякой власти, он выше всех законов; всех обитателей империи, какого бы звания они ни были. Это понятие об императорской власти было перенесено в Византию, а оттуда в Москву, вместе с внешними атрибутами власти (и этикетом) византийского императора, которые, в свою очередь, были заимствованы Диоклетианом от персидского двора (за исключением пурпурной мантии).
Разделение империи на четыре части привело к преобразованию всего провинциального управления. Империя была раздроблена на большое количество округов управления, но так, что известная их сумма была подчинена ведению более крупного правительственного центра. Именно, вся империя была разделена на 12 диоцезов, каждый из которых был разделен на известное число провинций: самый меньший, Британия — на четыре провинции, а самый большой, Восток (Oriens) — на 16. Такое устройство управления требовало умножения чиновников, а умножение чиновников вело к увеличению тягостей населения. Тем не менее, эта реформа удовлетворяла потребностям времени и была удержана преемниками Диоклетиана.
Изменение диоклетиановской системы управления провинциями произошло только в правление Юстиниана.
Менее всего ему посчастливилось в заботах о поддержании язычества как государственной религиозной системы и в ожесточённой борьбе с христианством. В сам год его смерти эдикт Константина Великого предоставил право свободного перехода в христианство всякому желающему. Оценка личности и деятельности Диоклетиана различна у языческих и христианских писателей. Но и языческие писатели упрекают его за введение восточной пышности в придворный этикет и за тот высокомерный ореол, которым он окружил персону римского императора, требуя, чтоб перед ним падали ниц, и выступая перед подданными, как божество. Вещественным памятником его деятельности остались в Риме колоссальные развалины терм Диоклетиана, построенных, по преданию, осуждёнными на смерть христианами.