公元 280 年，君士坦丁出生于麦西亚省的奈萨(今南斯拉夫东部的尼什城)，父亲君士坦提是一名高级军官。君士坦丁在戴克里先皇帝的宫廷所在地–尼科米底亚度过了他的少年时代。
公元305年,戴克里先按他所制定的继承制度弃权退位，君士坦丁的父亲就成了罗马西半部的君主。306年，君士坦提在担任奥古斯都仅 15 个月之后便突然去世，君士坦丁被军队宣布为奥古斯都。
为了确立自己在西方的统治地位,君士坦丁执政后就挑起内战,对与自己争夺王位的几个竞争对手发动了进攻。公元312年，君士坦丁在罗马附近的米尔维亚大桥战役中与最后一个劲敌马克森提决战。根据基督教传说,君士坦丁在战役前夕看到天空中闪耀着十字架样的火舌，并附有这样的话:“依靠此，你将大获全胜。”于是，他便以十字架为旗标率军赴战，大获全胜，成为西方名副其实的奥古斯都，并从此开始信奉基督教。
公元 323 年,君士坦丁击败帝国东半部的奥古斯都李锡尼。由于君士坦丁的妹妹是李锡尼的妻子，李锡尼便通过妻子的斡旋保全了性命。但到第二年，李锡尼却以阴谋叛变和私通蛮族的罪名最终为君士坦丁所杀。这样，君士坦丁就成为帝国唯一的独裁统治者。
最初,君士坦丁任命他与前妻维米列尔维娜的大儿子克里斯普斯为恺撒，让他管理莱茵河边界及高卢。后来由于后妻法乌斯塔挑唆说克里斯普斯曾调戏过她,君士坦丁便于 326 年将克里斯普斯处死在罗马。之后，他授权给法乌斯塔的三个儿子治理大片地区,和他们共同管理帝国。
公元330 年,君士坦丁大帝将罗马帝国的首都迁到了黑海和地中海之间的城市拜占廷,并改名为君士坦丁堡(即今土耳其境内的伊斯坦布尔)。经过重建和扩建，君士坦丁堡成为当时世界上最大的城市之一,直到 1453年仍是罗马帝国的首都。
作为第一位信仰基督教的罗马皇帝,君士坦丁究竟是何时开始信奉基督教的，这一点并不能确知。不过，在他逝世的前几天，他确实接受了基督教洗礼，正式成为一名基督徒。几天之后，即337年5月 22 日，君士坦丁在病中离开了人世。