Zenobia’s man Odainatus (Odenathus) was de ongekroonde koning van Palmyra, die loyaal bleef aan Rome en de machtige Perzen een militair lesje leerde. Toen hij in 267 overleed nam Zenobia het heft in handen omdat haar zoontje Wahaballat of Vaballathus nog minderjarig was. Ze was een intelligente vrouw die dichters en filosofen uitnodigde en er alles aan deed om Palmyra's handel veilig te stellen in deze enigszins chaotische derde eeuw. Aangezien de keizerlijke Romeinse top vanwege interne problemen niet in staat was direct adequaat tegen Zenobia's expansiedrang op te treden, kon ze grote delen van Klein-Azië, Syrië en Egypte veroveren.
Eind 271 had keizer Aurelianus de rust in het rijk weer enigszins hersteld en daarom zijn handen vrij om in het oosten op te treden. In 272 - het jaar dat Zenobia en Vaballathus op munten hun namen met de keizerstitel sierden - wist Aurelianus het leger van Zenobia uiteindelijk te verslaan; Palmyra werd ingenomen en geplunderd. Aurelianus had de teugels strak in handen - Rome was weer oppermachtig in het oosten. Over het lot van Vaballathus is verder niets bekend; waarschijnlijk werd hij gedood.
Over Zenobia's lot zijn de bronnen niet unaniem. Ze werd in gouden ketenen naar Rome gevoerd om daar te figureren in Aurelianus' triomf in 274. Een thema dat later vooral in Italië werd verbeeld. In het Conservatorenpaleis in Rome schilderde Jacopo Ripanda in het begin van de zestiende eeuw hoe de Romeinse keizer - bovenop zijn triomfkar - zegevierde over de geketende en lager zittende Zenobia. Na de triomftocht zou Zenobia in Tivoli hebben gewoond, waar ze een Romein trouwde en kinderen kreeg.
Andere bronnen menen dat Zenobia al in Palmyra werd gedood of later 'ergens' onderweg naar Rome. Arabische mythen vertellen dat ze haar eigen gifring leegzoog toen ze haar vijanden - in deze versie waren dat niet de Romeinen - in Palmyra zag. Met een klassieke list waren ze de stad binnengedrongen: het Paard van Troje. Alleen waren het in dit geval kamelen, die in de zadeltassen soldaten binnensmokkelden!
