Τον Μάιο του 381 ο Θεοδόσιος κάλεσε σύνοδο στην Κωνσταντινούπολη, όπου έλαβαν μέρος επίσκοποι μόνο από την Ανατολή στην οποία ο ίδιος κυριαρχούσε.
Όταν ο Θεοδόσιος συνεκάλεσε την σύνοδο αυτή δεν ήταν ακόμη μονοκράτορας. Η σύνοδος αυτή κλήθηκε οικουμενική όχι κυριολεκτικά. Άλλωστε κατά τον ίδιο τρόπο όταν στη Βόρεια Αφρική γίνονταν γενικές σύνοδοι, κι αυτές ονομάζονταν "οικουμενικές"
Η Γ΄ Οικουμενική σύνοδος (431) αναφέρει μόνο την Α΄ ως Οικουμενική, ενώ την Γ΄ την ονόμαζαν ως Δεύτερη. Εν τω μεταξύ οι δογματικές αποφάσεις της συνόδου της Κωνσταντινουπόλεως έγιναν δεκτές στη Δύση. Επισήμως όμως η σύνοδος της Κωνσταντινουπόλεως ονομάστηκε Β΄ Οικουμενική, από την Δ΄Οικουμενική σύνοδο της Χαλκηδόνος (451).
Ήρθαν 150 ορθόδοξοι επίσκοποι και 36 αρειανοί. Όταν οι αρειανοί είδαν ότι πρόκειται να επιβληθεί το «ομοούσιο» έφυγαν.
Πρόεδρος της συνόδου ήταν ο Μελέτιος Αντιοχείας παρότι στην Αντολή προίσταται το πατριαρχείο Αλαξανδρείας. Όταν όμως ο Μελέτιος πέθανε η σύνοδος πρότεινε ως νέο επίσκοπο Κωνσταντινουπόλεως κατόπιν επιθυμίας του Θεοδοσίου τον Γρηγόριο τον Νανζιανζηνό αντί του εξόριστου Δημόφιλου. Επειδή όμως απαγορεύονταν το μεταθετό και ο Γρηγόριος ήταν επίσκοπος Σασίμων της Μ. Ασίας, ο Γρηγόριος εγκατέλειψε τη θέση του.
Μετά απ’ αυτή την εξέλιξη στον επικήδειο λόγο του υποστήριξε ως νέο επίσκοπο Αντιοχείας τον Παυλίνο ο οποίος ήταν αυστηρός ορθόδοξος. Οι άλλοι επίσκοποι όμως δεν τον άκουσαν και εξέλεξαν ως νέο επίσκοπο τον Φλαβιανό, ιερέα από την Αντιόχεια και πιστό στη σύνοδο της Νικαίας. Ο Γρηγόριος στενοχωρήθηκε και θέλησε να αποχωρήσει, όμως οι πιστοί της Κωνσταντινούπολης δεν τον άφησαν λέγοντας: «Αν φύγεις εσύ, φεύγει και η Τριάδα μαζί σου».
Παρά ταύτα η αποχώρησή του δεν αποφεύχθηκε, διότι όταν ήρθαν καθυστερημένοι οι επίσκοποι από την Αίγυπτο με επικεφαλή τον Τιμόθεο Αλεξανδρείας, διάδοχο του Πέτρου, και της Μακεδονίας με τον Ασχόλιο Θεσσαλονίκης, παρατήρησαν ότι η εκλογή του Γρηγορίου ήταν αντικανονική, γιατί απαγορεύονταν από τους ιερούς κανόνες οι μεταθέσεις επισκόπων. Αυτό μεν ίσχυε στην Αίγυπτο και στη Δύση, όχι όμως και στην Ανατολή, όπου οι μεταθέσεις επισκόπων ήταν συχνές. Άλλωστε ο Γρηγόριος ποτέ δεν είχε αποδεχθεί την επισκοπή Σασίμων στην οποία είχε εκλεγεί στο παρελθόν. Όμως παρόλα αυτά ο Γρηγόριος αποχώρησε στα χωράφια και στη μοναξιά του για να μη φέρει ταραχή η παραμονή του στη σύνοδο.
Κατόπιν, μετά την υπόδειξη του Θεοδοσίου νέος επίσκοπος Κωνσταντινουπόλεως εκλέχθηκε ο Νεκτάριος, ο οποίος ήταν ακόμη αβάπτιστος και υπηρετούσε ως πραίτωρας συγκλητικός της πόλεως.
Η σύνοδος στη συνέχεια ασχολήθηκε με τους πνευματομάχους οι οποίοι θεωρούσαν το Άγιο Πνεύμα κατώτερο και κτίσμα. Ηγέτη τους είχαν τον Μεκεδόνιο επίσκοπο Κωνσταντινουπόλεως τον οποίο καταδίκασε σύνοδος της Κωνσταντινουπόλεως το 360. Η σύνοδος καταδίκασε τους πνευματομάχους αναθεματίζοντας τους Σαβελλιανούς, Μαρκελλιανούς, Φωτειανούς και Απολλιναριστές με τον Α΄ κανόνα της.
Η τελευταία συνεδρίαση έγινε στις 9 Ιουλίου του 381. Οι αποφάσεις της ως Οικουμενικής συνόδου αναγνωρίστηκαν από την Δ΄ Οικουμενική Σύνοδο, ενώ η Γ΄ Οικουμενική Σύνοδος δεν την αναφέρει. Πρακτικά της συνόδου ή δεν κρατήθηκαν ή δεν σώθηκαν. Πληροφορίες έχουμε γι’ αυτή από τους ιστορικούς Σωκράτη, Σωζόμενο και Θεοδώρητο.
Από αυτή την σύνοδο προέρχεται το γνωστό μας σύμβολο της πίστεως, το οποίο από τον Ε΄ αιώνα άρχισαν να απαγγέλουν στην Θεία Λειτουργία. Στην Δ΄ Οικουμενική σύνοδο παρατίθεται μαζί με το σύμβολο της Νικαίας.
Η σύνοδος σύνταξε 8 κανόνες, από τους οποίους όμως οι 4 αμφισβητούνται ότι προέρχονται απ’ αυτήν.
Με τον Β΄ κανόνα της απαγόρευσε τις μετακινήσεις επισκόπων.
Με τον Γ΄ κανόνα όρισε τον επίσκοπο Κωνσταντινουπόλεως ως έχοντα τα πρεσβεία τιμής μετά τον Ρώμης επίσκοπο «διό το είναι αυτή νέα Ρώμη». Η προαγωγή αυτή έγινε ενώ προηγουμένως ο θρόνος της Κωνσταντινουπόλεως υπάγονταν προηγουμένως στον Μητροπολίτη Ηρακλείας. Έκτοτε ο θρόνος της Αλεξανδρείας περνά στην τρίτη κατά σειρά θέση πικραίνοντας τον Ρώμης ο οποίος εμφανώς υποστήριζε τον Αλεξανδρείας ως δεύτερο κατά την τάξη επίσκοπο.
Με τον Δ΄κανόνα της θεωρήθηκε άκυρη η χειροτονία του Μάξιμου του Κυνικού. Ο Στ΄ κανόνας περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να δικάζονται οι επίσκοποι και ο Ζ΄ κανόνας περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο γίνονται δεκτοί διάφοροι αιρετικοί.
Η Β΄ Οικουμενική σύνοδος καταδίκασε τους Σαβελλιανούς, τους Αρειανούς, τους Πνευματομάχους και τους Απολιναριστές.
Ο Θεοδόσιος κατόπιν το 383 και 384 απαγόρευσε την λατρεία στους αιρετικούς, στους ειδωλολάτρες και στους Μανιχαίους μέσα στις πόλεις. Ο αυτοκράτορας με τα μέτρα αυτά δεν επιδίωκε την εξόντωσή τους, αλλά την μεταστροφή τους. Παρόλα αυτά ο αρειανισμός επιβίωσε για αιώνες ακόμη στα γερμανικά φύλα που έφτασαν μέχρι την Ισπανία και τη Β. Αφρική.
Η Δ΄ Οικουμενική σύνοδος αναγνώρισε το σύμβολο της Β΄Οικουμενικής και έκτοτε επικράτησε.