Войска, упоенные победой и добычей, отдыхали несколько дней, а в окружении императора раздумывали, осаждать ли Ктесифон. В итоге победило мнение, что это было бы слишком рискованно. Решили двинуться в верховья Тигра, чтобы разорить тамошние земли, еще не тронутые войной, и расправиться с главными силами врага. Прибыл персидский посол, но его отправили ни с чем. Поскольку корабли не могли идти вверх по реке, против течения, а вернуться каналами назад в Евфрат тоже не представлялось возможным, почти все суда сожгли, оставив только несколько. Их разобрали на части и погрузили на телеги, чтобы использовать в дальнейшем для постройки мостов при переправах.
Двинулись в середине июня. Солдаты имели при себе провианта только до римской границы. Уже в первый день на горизонте показались клубы дыма и огня, а разведчики доложили, что враг поджигает луга и засеянные поля. Так продолжалось всю дорогу, и уже скоро стало не хватать фуража. Персы и их союзники-кочевники постоянно беспокоили римлян, измученных жарой, недосыпом и голодом. Юлиан делил со своими людьми все превратности похода, питался хуже рядового, не досыпал и постоянно объезжал растянувшуюся на марше колонну. В ночь с 25 на 26 июня император — как сообщает Аммиан Марцеллин — ненадолго прилег, чтобы отдохнуть, но спал беспокойно, затем проснулся, что-то писал, как Юлий Цезарь, развивая мысль некоего философа. Вероятно, тогда ему и было видение, как он признался потом приближенным. Он пытался умилостивить богов жертвами, но в этот самый момент как бы горящий факел, подобный падающей звезде, разрезал небосклон и погас.
Лагерь свернули на рассвете. Юлиан поехал в дозор. На нем не было доспехов, он хотел только сориентироваться в ситуации. В эту минуту ему доложили, что враг напал сзади, цезарь повернул и помчался к арьергарду, схватив только щит. Но тут поступило новое сообщение о столкновении передовых отрядов, император кинулся туда, но попал в самую гущу битвы в середине римской колонны, где атаковала тяжелая персидская кавалерия и слоны. В горячке боя Юлиан оказался в первых рядах сражавшихся, воодушевляя криками своих воинов и призывая их дать отпор врагу, который уже начал отступать.
Вдруг кавалерийское копье — неизвестно откуда брошенное, говорит Аммиан Марцеллин, — задев кожу руки и пробив ребра, вонзилось глубоко в печень. Раненый пытался вырвать его правой рукой, но почувствовал, как острие режет ему пальцы, и рухнул с коня на землю. Императора тут же перенесли в шатер и попытались спасти. Как только миновали первая боль и страх, Юлиан потребовал, преодолевая смерть силой духа, оружие и коня, так как хотел еще раз показаться сражавшимся. Но тело уже не слушалось его воли, потеря крови была огромна.
А битва между тем продолжалась. Солдаты, увидев падающего с коня императора сражались с еще большим ожесточением, выражая ритмичными ударами копий о щиты свое горе и желание отомстить за его ранение; они еще не знали, что оно смертельное. Бились римляне яростно, невзирая на закрывшую поля боя пыль, забивавшую глаза и рот, и страшную жару.
Только ночь остановила сражение. Погибло пятьдесят персидских командиров и сановников, но и с римской стороны были тяжелые потерн. На правом фланге пал начальник личной охраны, друг Юлиана, Анатолий.
Император умирал в сознании. Он благодарил божество, что расстается с жизнью не как жертва убийства из-за угла, не после долгой и мучительной болезни и не приговоренный к казни, а заслужил смерть на взлете, в расцвете своего поприща. Цезарь не назначил преемника, объяснив это так: «Мне не хотелось бы по незнанию обойти кого-нибудь достойного. А также я не хочу называть, кого считаю подходящим, дабы не навлекать на него опасность, будь он избран. Как добрый сын Рима, я желаю ему иметь после меня хорошего правителя».
Юлиан раздал близким свое имущество, спросил про Анатолия. Кто-то ответил, что он уже счастлив. Император понял и вздохнул. Находящиеся в шатре плакали. Он упрекнул их, заметив, что негоже оплакивать императора, уже идущего к небу и звездам. Все замолчали, а он еще беседовал с Максимом и Прискосом о величии духа.
Рана в пробитом боку открывалась все шире, дыхание становилось все тяжелее. Уже поздней ночью умирающий попросил холодной воды, выпил и вскоре спокойно скончался.
О событиях 26 июня 363 г. мы рассказали со слов Аммиана Марцеллина, так как именно его версия представляется наиболее полной и достоверной. Но и Аммиан не знал — или не желал дознаваться, — чья же рука метнула то злополучное копье. Историк только сдержанно отмечает, не исключая возможности, что это неизвестно.
А вот Либаний в панегирике в честь умершего говорит ясно: «Надо искать убийцу среди нас самих. Люди, которым мешала его жизнь, не жили в согласии с законом. Они давно уже замышляли преступление и совершили его, когда выдался случай».