Als der römische Feldherr Julius Cäsar in den Jahren 58 bis 50 v. Chr. Gallien eroberte, bekämpfte und besiegte er auch die Treverer. Diese erhoben sich später noch einmal erfolglos gegen die fremden Herrscher. Zur Abwehr dieses Aufstands errichteten die Römer 30 v. Chr. vorübergehend ein Militärlager auf dem Petrisberg bei Trier. Dessen Überreste sind das früheste Zeugnis römischer Präsenz im heutigen Stadtgebiet.
Nach Jahrzehnten des Bürgerkriegs befriedete Kaiser Augustus das Römische Reich und förderte die Infrastruktur in den neuen Provinzen. Die Anfänge von Trier stehen damit in engem Zusammenhang: Im Zuge des Ausbaus ihres Fernstraßensystems errichteten die Römer 17 v. Chr. eine hölzerne Brücke über die Mosel. Sie war die Keimzelle der am östlichen Ufer gelegenen Stadt. Ihr antiker Name Augusta Treverorum (= Augustusstadt der Treverer) deutet auf eine Gründung durch den Kaiser hin, der sich von 16 bis 13 v. Chr. in Gallien aufhielt. Dieser Zeitraum markiert zugleich den Beginn einer bis heute ununterbrochenen städtischen Besiedlung.
Die in den folgenden Jahrzehnten rasch wachsende Augusta Treverorum erhielt eine schachbrettartige Siedlungsstruktur. Zentrum des öffentlichen Lebens war das in der östlichen Verlängerung des Moselübergangs gelegene Forum. Die Stadt avancierte zum neuen Hauptort der Treverer, die sich nach einem letzten, blutig niedergeschlagenen Aufstand 70 n. Chr. endgültig in den römischen Herrschaftsverband einfügten, sich sprachlich und kulturell anpassten.