Окончив войну с варварами, Аврелиан устремился в Рим, преисполненный гнева и охваченный жаждой мщения, которого требовала серьезность мятежей. Всех зачинщиков беспорядков он казнил без всякой пощады. Были убиты даже некоторые из родовитых сенаторов на основании легковесных обвинений, которые более мягкий государь мог бы оставить без внимания. Добившись этими жестокими мерами того, что в столице его стали бояться так же, как и в армии, Аврелиан приступил к укреплению Рима. За долгие десятилетия, которые Италия прожила в мире, старые крепостные стены пришли в негодность. Император приказал возводить новые, более мощные и соответствующие увеличившимся размерам города (Вописк: «Аврелиан»; 21-22). Он первый среди римлян надел на голову диадему, украшенную золотом и драгоценными камнями, что до того казалось совершенно чуждым римским обычаям (Виктор: «О жизни и нравах римских императоров»; 35).
Осенью 271 г. Аврелиан начал большой восточный поход. Во Фракии и Иллирике он нанес новые поражения готам, затем разбил готского вождя Каннаба. Но несмотря на этот успех он ликвидировал провинцию Дакию за Дунаем, образованную Траяном, ибо после разорения Мезии и Иллирии отчаялся вернуть ее обратно. Он вывел римлян из городов и полей дакийских, расселил их в центре Мезии и назвал это место Дакией (Евтропий: 9; 15). В начале 272 г. Аврелий через Византий прошел в Вифинию и занял ее без боя. Отсюда он двинулся против пальмирской царицы Зенобии, которая после смерти своего мужа Одената (провозгласившего себя императором еще при Галлиене), управляла восточными провинциями империи. Под Эмесой произошел крупный бой с Зенобией и ее союзником Забой. Одно время исход сражения был неясен. Конница римлян обратилась в бегство, но пехота выстояла и в конце концов пальмирцы были разбиты. В Эмесе Аврелиан с большим торжеством посетил храм Эль-Габала и затем объявил, что именно благодаря поддержке этого божества он одержал свои победы. Поэтому он и здесь заложил храмы, сделав необыкновенные приношения, и в Риме позже соорудил храм Солнцу. Весной 272 г. он направился в Пальмиру, чтобы завоевать этот город. В пути он много перенес от сирийских партизан, которые не раз нападали на его войско, а во время осады подвергся большой опасности, даже был ранен стрелой. Пальмирцы защищались с большим упорством: на головы римлян обрушены были тучи стрел и копий. Сам Аврелиан писал в Рим, что нет такого места на стене, где бы не стояли по две или три баллисты. Метательные орудия выбрасывали даже огонь. Но ничего не могло уже спасти осажденных: Пальмира была взята, а сама царица оказалась в плену.
