Catherine war intelligent und ehrgeizig. Zu Lebzeiten ihres Mannes hatte sie mindestens drei Liebende, und wenn man ihren Andeutungen glauben darf, war keines ihrer Kinder sein. Es wird angenommen, dass sie unter anderem Affären mit Alexander Vasilchikov, Sergei Saltykov und Stanislaw August Poniatowski hatte.
Ihr Ehemann hatte eine Geliebte namens Elizabeth Vorontsova., Als Catherine mit ihrem zweiten Kind, einem Mädchen namens Anna, das im Alter von vier Monaten starb, schwanger wurde, glaubte Peter nicht, dass es sein Baby war, was zu einem Streit führte, der Catherine dazu brachte, viel Zeit in ihrem privaten Boudoir zu verbringen.
Als Kaiserin Elisabeth im Januar 1762 starb, war Russland in den Siebenjährigen Krieg gegen Preußen verwickelt. Peter, jetzt Kaiser, zog Russland aus dem Krieg und verbündete sich mit Friedrich II. Peter verriet töricht seine Handlungen und bereitete sich darauf vor, seine Frau loszuwerden.,
Katharina hatte jedoch die Unterstützung der Öffentlichkeit und der Armee und wurde am 9.Juli 1762 zur Kaiserin ausgerufen. Peter III. dankte ab und wurde acht Tage später ermordet. Sie wurde bald in Moskau gekrönt und begann eine 34-jährige Regierungszeit.
Während ihrer Regierungszeit reduzierte sie die Befugnisse des Klerus, pflegte weiterhin freundschaftliche Beziehungen zu Preußen, Frankreich und Österreich und spezifizierte 1764 Polens Grenzen und setzte einen ihrer alten Liebhaber als König von Polen ein.