Han var af illyrisk slægt, gjorde karriere som officer og kom for alvor frem under Diocletian. 293 blev han af denne gjort til Cæsar (underkejser) i vest under Maximian Herculius. Som sådan kæmpede han med succes mod germanerne og bragte 297 atter England under rigsregeringens styre. Under kristenforfølgelserne først i 300-tallet synes han at have optrådt yderst moderat.
Constantius var oprindelig gift (eller snarere samlevende) med Helena (senere Sankt Helena) som var Konstantins moder; senere blev han svigersøn til Maximian. Gennem dette ægteskab blev han farfader til Julian den Frafaldne.
Ved det store kejserskifte 305 blev Constantius endelig overkejser i vest og fik sønnen Konstantin sendt til sig, men døde allerede året efter på felttog i England. Hans død udløste tetrarkiets sammenbrud og medførte store magtkampe.