След дълъг период на сигурно римско управление, от 320-те години Панония отново е в честа война с източногерманските и сарматските народи на север и изток.Както вандалите, така и готите преминаха през провинцията, причинявайки огромни разрушения.^[6] След разделянето на Римската империя Панония остава под властта на Западната Римска империя, въпреки че област Сирмиум всъщност е по-скоро в сферата на влияние на Изтока.Тъй като латинското население на провинцията бяга от непрекъснатите варварски нашествия, ^[7] хунски групи започват да се появяват на брега на Дунав.През 375 г. от н.е. номадските хуни започват да нахлуват в Европа от източните степи, подбуждайки Великата епоха на миграциите.През 380 г. хуните проникват в днешна Унгария и остават важен фактор в региона до 5 век.Панонските провинции страдат от периода на преселение от 379 г. нататък, заселването на гото-алано-хунския съюзник причинява многократни сериозни кризи и опустошения, съвременниците го описват като обсадно състояние, Панония се превръща в коридор за нашествие както на север, така и в на юг.Бягството и емиграцията на римляните започва след две тежки десетилетия през 401 г., което също предизвиква рецесия в светския и църковния живот.Контролът на хуните постепенно се разширява над Панония от 410 г., като най-накрая Римската империя ратифицира отстъпването на Панония чрез договор през 433 г. Бягството и емиграцията на римляните от Панония продължава без прекъсване до нахлуването на аварите.Хуните, възползвайки се от напускането на готите, Куади и др., създават значителна империя през 423 г. със седалище в Унгария.През 453 г. те достигат върха на експанзията си под добре известния завоевател Атила Хун.Империята се разпада през 455 г., когато хуните са победени от съседните германски племена (като квади, гепиди и скири).