В остальном, заклейменный позже своими противниками тираном, Максенций демонстративно исповедовал традиции города Рима. На его художественно высококачественных монетах он прославляется как хранитель своего города, на них часто появляются Рома и капитолийская волчица или Марс как расширитель его Империи. С этим обращением к традициям города Рима Максенций объединял усилия завоевать благосклонность римского населения, которое извлекло пользу из его крупного строительства, прежде всего базилики Максенция и цирка на Аппиевой дороге.
Вспышка вражды как на Востоке, так и на Западе являлась вопросом времени и случая; отдельные партии были настроены искать поддержку в других частях Империи. На Западе особенно активно в этом отношении вел себя Константин. Он быстро пришел к согласию с Лицинием, которое было подкреплено помолвкой его сестры Констанции с Лицинием. Попытка Лициния и Константина заручиться нейтралитетом Максимина, наоборот, не удалась, тот больше стремился к союзу с Максенцием. В фенрале 312 г.н.э. Константин начал военные действия.
По положению вещей Константину было очень важно быстрым наступлением завладеть Римом; только от него не следовало ждать быстрых решений. Такое концентрированное наступление таило в себе немало риска, так как положение на рейнском фронте не было окончательно стабилизировано, и Константин не мог оголить границу ввиду латентной опасности, исходящей от франков. Насколько сильна была его авральная армия, остается спорным; если верить бесспорно преувеличивающему панегиристу, она составляла только четверть от всего его войска, т.е. около 40 000 человек. Тем не менее решающим было то, что это численно слабое войско Константина состояло из элитных формирований, которые были испытаны в битвах с германцами и превосходили противника по боевой силе. В это галльское войско были влиты крупные британские и германские соединения, как это показывает рельеф на арке Константина. Чрезвычайно динамичным ядром войска стали крупные кавалерийские формирования.
Максенций собрал свои войска в Риме: в долину По продвинулся только преторианский префект Руриций Помпеян, который держал наготове свои войска у Сегузио, Турина и Вероны. Несмотря на эту раздробленность, Руриций оказал отчаянное сопротивление, когда Константин перевел войско через Альпы, предположительно через Мон Женевр. Сегузио пал в результате налета, однако Турин оказал более упорное сопротивление. После того как Милан и Турин были взяты в тяжелых сражениях, Константин мог заняться Вероной, где Руриций снова упорно защищался. Здесь тоже операции проходили с переменным успехом, пока Руриций не погиб в ночной битве. Сопротивление войск Максенция почти мгновенно прекратилось. Верона, Модена и Аквилея открыли ворота Константину, галльское войско почти беспрепятственно пошло на юг, прошло через Апеннины и продвинулось до окрестностей Рима.
Максенций ожидал в столице наступления войск Константина и распорядился сломать Мильвийский мост, важнейший дорожный мост на север. Так как население Рима не было склонно переносить осаду, Максенций, наконец, решился на сражение у ворот города. Чтобы провести войско через Тибр, он поверх Мильвийского моста построил понтонный мост, который был сконструирован так, что можно было быстро разобрать его среднюю часть, чтобы при возможном отступлении задержать противника. Перед лицом решающего сражения Максенций решил действовать в согласии в древнеримскими государственными богами и соблюсти все традиционные ритуалы. Поэтому он узнал мнение предсказателей, гадавших по внутренностям жертвенных животных, и после многозначительного ответа, что враг римлян будет уничтожен 28 октября, в день прихода к власти Максенция, нашел мужество для решения.
Ситуация двух войск 28 октября 312 г.н.э. была совершенно различной. Армия Максенция собралась в районе между Сакса Рубра и Мильвийским мостом, чтобы блокировать переход через Тибр. Она предлагала сражение в той местности, которая не позволила ей использовать свое численное преимущество и ограничивала маневр из-за реки, находящейся за ее спиной. Для войска же Константина лучше положения и быть не могло. Победы на севере их воодушевили; теперь в непосредственной близости находилась древняя столица, цель долгих маршей и сражений. Она могла попасть в их руки без осады, если им удастся это наступление.
Уже первая атака армии Константина обратила в бегство крупные военные соединения Максенция, только гвардия оказывала безнадежное сопротивление. Сам Максенций при взломе понтонного моста упал в Тибр и утонул, как и многие солдаты во время этой катастрофы. Сражение закончилось паникой и предательством; уже на следующий день во главе войска Константин торжественно вошел в Рим.
Сначала битва у Мильвийского моста принесла решение в вопросе борьбы за власть вокруг Запада Империи, безусловно, первое большое перемещение центра тяжести и благодаря расширению сферы власти Константина однозначное нарушение относительного равновесия внутри последней тетрархии.