回到羅馬的凱撒推動各項改革，包括給予北意大利和西西裏島人民羅馬公民權、請專家製作儒略曆、建立和平廣場等。在前45年，龐培的兩個兒子逃到西班牙發動叛亂，凱撒再次遠征西班牙，於孟達會戰中擊敗叛軍，龐培長子勞斯陣亡，次子流亡西西裏。凱撒回國之後，於前44年宣布成為終生獨裁官。
公元前44年，為了拯救卡雷會戰中被俘虜的九千名羅馬士兵，凱撒宣布將遠征帕提亞。但是，當時的占卜師說“隻有王者才能征服帕提亞”，此舉更加深共和派議員的不安，認為凱撒終將稱王。二月，在一項典禮上，執政官安東尼將花環獻給凱撒，並稱呼凱撒為王。雖然凱撒拒絕，反凱撒一派更為恐懼，於是策劃謀殺凱撒。
參加反對愷撒的陰謀的大約有60多人，為首的是該尤斯·卡西烏斯、馬可斯·布魯圖斯、德基摩斯·布魯圖斯。他們稱自己為解放者（liberators），這些人在刺殺凱撒前曾和卡西烏斯會麵，卡西烏斯告訴他們說如果東窗事發他們就必須要自殺。在公元前44年三月15日，一群元老叫凱撒到元老院去讀一份陳情書，陳情書是元老寫來要求凱撒把權力交回議會。可是這陳情書是假的。當馬克·安東尼從一個叫做卡斯卡的解放者那裏聽到消息，他趕緊到元老院的階梯上要阻擋凱撒。可是這些參與預謀的元老在龐貝興建的劇院前先找到了凱撒，把他領到了劇院的東門廊。
凱撒在讀這假的陳情書的時候，卡斯卡把凱撒的外套給脫開然後用刀刺向他脖子。凱撒警覺到卡斯卡，轉過身抓住卡斯卡的手，用拉丁語說：“惡人卡斯卡，你在作什麼?”被嚇到的卡斯卡轉向其他元老，用希臘話說：“兄弟們，幫我！”（“αδελφ?βο?θει!”）。一下子包含布魯圖斯的所有人都開始刺向凱撒。凱撒想要脫逃，可是因為血流太多眼睛看不見所以摔倒，最後這些人在他倒在地上的時候把他殺害了。根據史學家尤特羅匹斯（eutropius）的說法，當時有六十多人參與這謀殺。
在莎士比亞的劇作中，凱撒在元老院就座時，陰謀者全都向他圍攏過來。提留斯·辛布爾立即走到愷撒身邊，好像要問什麼，卻乘勢抓住他的托迦雙肩。此時，愷撒的頸部被一個叫卡斯卡的人刺中。愷撒用鐵筆戳進被其抓住的卡斯卡的手臂，卻又被刺傷。當他發現，四麵八方都受到匕首的攻擊時，特別是看到馬可斯·布魯圖斯撲向他的時候，他便放棄了抵抗，隻對著馬可斯·布魯圖斯用希臘語說了一句：καισυτ?κνον?（我的孩子，也有你嗎？），便倒了下去。就這樣，愷撒被刺中23刀（其中僅有一處是致命傷），倒在了龐培的塑像下氣絕身亡。
陰謀者本想把他的屍體投入台伯河，但是懾於執政官馬克·安東尼和騎兵長官雷必達而沒有這麼做。
愷撒的遺囑是按照其嶽父的要求，在馬克·安東尼的家中啟封宣讀的。這份遺囑是在前一年的9月13日立下的，並一直保存在維斯塔貞女祭司長手裏。在這份遺囑中，愷撒指定自己姐姐的三個孫子為自己的繼承人：給屋大維四分之三的財產，其餘四分之一由魯基烏斯·皮那留斯和克文圖斯·佩蒂尤斯分享；為自己可能出世的孩子指定了監護人，其中幾個竟是參與陰謀的凶手；還指定屋大維為自己的家庭成員，將自己的名字傳給他，並規定德基摩斯·布魯圖斯為第二順序繼承人；此外，他還把台伯河的花園留給人民公用，並贈予每個公民300塞斯特爾提烏斯。
陰謀刺殺他的人中間，幾乎沒有誰在他死後活過3年的。所有人都被判有罪，並以不同方式死於非命：一部分人死於海難，一部分人死於屋大維和其他愷撒部將隨後發動的戰爭，有些用刺殺愷撒的同一把匕首自殺。
愷撒死時58歲，死後被按照法令列入眾神行列，被尊為“神聖的尤利烏斯”