Ostatecznie Teodozjusz, będący cesarskim magister equitum, pokonał część zgrupowań Alemanów, a pokonanych przesiedlił do doliny Padu; jego dowódca Jowinus pokonał ich dwukrotnie, a po trzecim zwycięstwie pod Durocatalaunum zabezpieczył Galię na dłuższy czas przed najazdami. Dopiero jednak w 374 podpisano traktat z królem Makrianusem.
Po spacyfikowaniu sytuacji na tym froncie Walentynian przeniósł się do Ambianum dla lepszej łączności z Teodozjuszem, który w latach 367–368 walczył z najazdami brytyjskich barbarzyńców: Sasów, Szkotów oraz Piktów. W 373 przedsięwzięto również kampanię przeciwko Firmusowi w Afryce, w której dowodził Teodozjusz.
W 367 mianował współwładcą zachodniej części kilkuletniego syna Gracjana. Dwa miesiące później przeniósł rezydencję do Trewiru, gdzie pozostał przez siedem lat, zajęty rozbudową fortyfikacji nad Renem. W 375 przeniósł się do Sirmium w Ilirii, skąd usiłował powstrzymać najazd Kwadów. Zmarł 17 listopada 375 w Brigetio nad Dunajem prawdopodobnie z powodu udaru mózgu w trakcie rokowań z Kwadami w Panonii. Nowym cesarzem naddunajskie wojska obwołały (obok Gracjana) 4-letniego wówczas syna cesarza Walentyniana II. Ciało cesarza odesłano do Konstantynopola, gdzie dotarło dopiero 28 grudnia 376 r. i po sporach o miejsce pochówku prawdopodobnie złożono je w kościele św. Apostołów.