Jako cesarz Tyberiusz wrócił do łask po kilku latach, gdy August zdecydował się wyznaczyć go na sukcesora po śmierci Gajusza i Lucjusza. Adoptował go (odtąd Tyberiusz zwał się Tiberius Iulius Caesar), jednocześnie zobowiązując do adopcji bratanka Germanika. 17 września 14, mając 54 lata, objął urząd cesarza Rzymu. Szybko jednak stał się niepopularny, szczególnie w kręgach senatorskich. Doszło też do zamieszania w wojskach nad Renem i prób ogłoszenia cesarzem Germanika. Później podejrzewano Tyberiusza o bycie zamieszanym w sprawę tajemniczej śmierci swojego powszechnie lubianego bratanka, o otrucie którego został oskarżony przyjaciel Tyberiusza, Gnejusz Kalpurniusz Pizon. Ostatnie lata panowania Tyberiusz spędził w odosobnieniu na wyspie Capri. Historyk Swetoniusz rozpisuje się o perwersyjnych seksualnych ekscesach Tyberiusza podczas pobytu na wyspie, ale jego świadectwo budzi wątpliwości. Rzym w tym czasie był kontrolowany przez Sejana, dowódcę pretorianów, który zyskał pozycję najbliższego doradcy cesarza. Stosował on terror wobec politycznych przeciwników. Ofiarą prześladowań stała się między innymi rodzina Germanika: wdowa po nim Agrypina i jej starsi synowie: Neron i Druzus. Sejan wraz ze swoją kochanką Liwillą, otruli męża Liwilli i syna Tyberiusza – Druzusa Młodszego. Sejan prawdopodobnie dążył do przejęcia władzy.