Le suivant dans ses voyages à travers les diverses provinces de l’Empire, leurs relations se dégradèrent jusqu’au jour ou Marc-Antoine abandonne femme et enfants pour rejoindre Cléopâtre. Octavie rentra à Rome où, à plusieurs occasions, elle joua le rôle de conseillère et de négociatrice politiques entre son mari et son frère. Après son divorce puis la mort de Marc-Antoine, elle vécut tranquillement en élevant ses cinq enfants et quatre rejetons de Marc-Antoine dont trois nés de son union avec Cléopâtre…
Bouleversée par la mort de son fils Marcus Claudius Marcellus, elle se retira de la vie publique et passa ses dernières années dans l'obscurité en portant le deuil de son enfant disparu. A sa mort, elle reçut de nombreux honneurs posthumes dont certains, par la construction de temples en sa mémoire, l’érigèrent au rang de déesse. Le portique d’Octavie fit aussi érigé en son souvenir.
Elle fut l’une des premières femmes romaines à avoir des pièces de monnaie frappées à son effigie, et surtout, elle survécut dans une Rome livrée aux trahisons et aux intrigues.
En 1927, un morceau de son épitaphe en marbre, commune à celle de son fils, fut retrouvé dans la mausolée :
Marcellus Gai filius, / gener / Augusti Caesaris / Octavia Gai Filia, / soror / Augusti Caesaris
(Marcellus fils de Gaius, beau-fils d’Auguste César / Octavie fille de Gaius, sœur d’Auguste César)
► Poppée, seconde femme de Néron