Петру была сделана операция. Теперь он мог выполнять супружеские обязанности. 20 сентября 1754 г. Екатерина родила сына, нареченного Павлом. Однако к этому времени она уже имела любовника – молодого гвардейца Сергея Салтыкова. Это дало повод к возникновению версии о том, что унаследовавший после Екатерины престол император Павел не был сыном Петра III. Вопрос этот и поныне остается без ответа. Тем более что в мемуарах Екатерины есть намеки на то, что ее свели с Салтыковым специально, по приказу Елизаветы, дабы обеспечить рождение наследника трона. В то же время некоторые исследователи считают, что все это придумано Екатериной, чтобы поставить под сомнение права сына на престол.
Как бы то ни было, но Елизавета была рада рождению внука. Она тут же забрала его у невестки и воспитывала сама – к ужасу Екатерины, желавшей для сына совсем другой системы воспитания. Именно это стало в будущем причиной довольно сложных отношений между императрицей и ее наследником. Екатерина боялась, что Павел отстранит ее от трона. Есть предположения, что своим наследником она хотела сделать внука Александра.
Салтыкова спешно отослали из Петербурга, но Екатерина быстро нашла ему замену в лице молодого польского дипломата Станислава Понятовского. Но от Понятовского Елизавета тоже постаралась избавиться. Тогда в жизни Екатерины появился Григорий Орлов – бретер, силач, герой Семилетней войны и один из самых красивых мужчин своего времени. Дело дошло до рождения у них в апреле 1762 г. сына Алексея, отданного на воспитание в чужие руки. Впоследствии он получил титул графа Бобринского, а Павел I признал в нем единоутробного брата.
К моменту смерти Елизаветы, последовавшей 25 декабря 1761 г., отношения между Екатериной и Петром совсем испортились. Великий князь обзавелся любовницей – отличавшейся редкой некрасивостью фрейлиной Елизаветой Воронцовой. Было весьма вероятно, что новый император отошлет жену в монастырь, а императрицей сделает Воронцову. Во всяком случае, он неоднократно заявлял об этом, а однажды даже решил заключить жену в крепость, но придворные отговорили его от этого скандального шага. Екатерине, давно нашедшей сторонников среди придворных и военных, отрицательно относившихся к вечно пьяному императору, сверх меры увлеченному прусскими порядками, не оставалось ничего, кроме переворота.
Безмерно преданный Екатерине, Орлов привлек к заговору своих братьев и других сторонников великой княгини из числа гвардейцев. 28 июня 1762 г. брат Григория, Алексей Орлов, разбудил великую княгиню и отвез ее в казармы Измайловского полка. Там ее провозгласили императрицей. То же повторилось в казармах Семеновского полка. Солдаты и офицеры сбросили введенную Петром III ненавистную им форму прусского образца и надели русские мундиры. Вскоре в Зимнем дворце началась присяга гражданских и военных чинов. А Екатерина в мундире Преображенского полка, бывшем ей чрезвычайно к лицу, верхом во главе войск направилась из Петербурга в Ораниенбаум, чтобы арестовать мужа. После
