葉卡特琳娜其實早就知道丈夫不但其貌不揚，缺乏男子漢氣概，而且發育不良，性無能；後來還患了天花，病後身體更加虛弱，容顏更加醜陋，神情更加呆滯。她對他毫無好感，但她要嫁的是一個國家、一個皇位，而不是一個人。權欲的誘惑促使她竭力獻媚取寵。
為排解壓抑和孤寂，她長年手不釋卷，博覽群書，閱讀了大量法國、德國作家的各種作品，在書本中積累知識，對未來的事業大有稗益，並自稱“無時沒有書本，無時沒有痛苦，但永遠沒有快樂”；為克服語言障礙，取得俄國人民信任，她又認真學習俄文和俄羅斯風俗，努力在各方麵博取婆婆、丈夫和王公大臣們的歡心，並很快適應了統治集團內部爭權奪利、勾心鬥角的環境，變得更加虛偽、狡詐、精明和大膽；同時不顧禁令，偷偷組織了一個小團體，以她的情夫格利高裏·奧爾洛夫五兄弟為首的近衛軍青年軍官成為支持她的鐵腕力量，伺機奪權。
1762年前後，葉卡特琳娜在一次偶然的場合中，無意間發現了女皇伊莉莎白荒淫無度的私生活（但過於熱愛娛樂生活的她竟終身未嫁），被她幽禁在皇宮裏。幸好伊莉莎白不久就駕崩了，她才幸免於難。當時她正在懷孕，不敢輕舉妄動，眼睜睜看著丈夫兼死敵彼得登上了皇位，成為沙皇彼得三世。
彼得三世上台之後一係列令人目瞪口呆的行動，終於將自己逼上了絕路。他下令在“七年戰爭”中形勢大好、勝利在望的俄羅斯軍隊停止戰鬥，退出所占的普魯士土地，並與普魯士國王腓特烈二世簽訂和約；隻因他有一半的普魯士血統，且是腓特烈的崇拜者，還準備“親自率領一部分軍隊，聽從腓特烈的指揮”。在國內，他又要俄羅斯人改信路德教，宣布信東正教的人為異教徒，沒收東正教會的財產。結果自然是人心思變，貴族們開始物色新的君主。
不久，在格利高裏兄弟和哥薩克首領拉祖莫夫斯基的幫助下，並通過美色征服了當時最有勢力的名將波將金為自己所用，葉卡特琳娜收買了近衛軍和龐大的騎、步兵部隊，發動政變，成功奪取皇位，囚禁了彼得三世，幾天後彼得三世神秘死亡。經過18年的忍辱負重，33歲的葉卡特琳娜終於迎來了這一天，踩著丈夫的屍體登上了沙皇寶座，成為世界上幅員最大帝國的主人，開始了長達34年的統治和輝煌的“葉卡特琳娜二世時代”。
她在位期間，俄國國力空前強大，成為名副其實的歐洲最強國之一，千百萬俄國臣民對她的“文治武功”感激涕零，將她奉為“神明”，尊為“大帝”。盛年時的葉卡特琳娜是個連男人也不及萬一的優秀政治家。她雖然是德國人，卻使俄國人大長民族氣概，讓俄羅斯在她手裏變得空前強大。
當然，她最大的成就還是在領土擴張上，使國際格局和版圖發生了巨大變化，這也是她對曆史的主要影響。包括夥同普魯士、奧地利三次瓜分波蘭，得到了46萬多平方公裏的疆土；兩次對土耳其的戰爭和一次對瑞典的戰爭，把今拉托維亞南部經立陶宛、白俄羅斯、烏克蘭直至克裏米亞的廣大地區並入俄國，又打通了黑海出海口，使沙俄帝國的版圖擴大了至少63萬平方公裏。直到寵臣和情夫波將金去世後，她的以重建拜占廷帝國為目標的南進政策方受挫告終。她時常全副戎裝，親率大軍，馳馬上陣；直到臨去世前，仍妄圖建立一個包括彼得堡、莫斯科、柏林、維也納、君士坦丁堡和阿斯特拉罕6個都城的大帝國。
葉卡特琳娜二世頗有彼得大帝遺風，一上台就致力改革，改“省、州、縣”三級製為“省、縣”二級製，重組中央政權，高度集中沙皇專製；並推行“富國強兵”政策，整頓了腐敗的軍隊，擴充軍備，建立了著名的黑海艦隊，使俄國的海軍成為歐洲勁旅。接著又打敗了曾經不可一世的奧斯曼帝國，把波蘭瓜分，擴大了俄國版圖。早在1763年她便操縱了波蘭選王會議，將其情夫波尼亞托夫斯基扶上了王位。
最初國內政權並不穩固，甚至形勢嚴峻，但葉卡特琳娜很有政治手腕，深知要想坐穩皇位，一定要取悅貴族。於是她先把15萬名國有農奴分別賜給支持自己上台的功臣和貴族，其後又不斷賞賜，總計賜贈農奴80餘萬人。為維護農奴主的利益，她於1787年頒布《俄國貴族、自由和特權詔書》，禁止農奴向政府訴苦，農奴常常在市場上像牲口一樣被買賣，並要求農民必須服從地主，免除貴族體刑和人丁稅，並使用殘酷手段鎮壓了假扮沙皇彼得三世的普加喬夫領導的俄國曆史上規模最大的農奴起義。
她竭力維護貴族的種種利益，而被稱為“貴族的女皇”。這說明她是一個反動的君主。農奴製一直是俄國社會的一大痼疾，而她又加劇了這個問題。其實她也曾想改善農奴製度，卻因貴族的反對而沒有成功。
在強化專製統治的同時，葉卡特琳娜也不時裝出一副“開明君主”的樣子，以籠絡人心。如鼓勵工商業發展，取消對貿易的限製；首倡引進牛痘疫苗，以預防天花病；主張向西方學習，更新法律，在伏爾泰、狄德羅等人的協助下製訂了帶有啟蒙思想的著名法典《聖諭》，修改地方行政製度、司法製度；興辦各類學校，送貴族青年留學，大量引進西歐文學、哲學；還以金錢和權力來支持外國和本國的知識分子出書，提倡文學創作。這便為俄國的現代化打開了一道門縫。
她很早就對許多法國啟蒙思想家的著作十分熟悉，尤其喜歡其中最傑出的代表人物伏爾泰，從中學到了一些自由主義的詞句。在流行“開明專製”的時代，她也使自己成了這一時髦的追逐者，並以伏爾泰的學生自居。即位之後，她和伏爾泰、“百科全書派”首領狄德羅等人有過密切的書信聯係（她在信中居然說俄國農民生活富裕，每天都能吃雞，實際上他們隻能吃粗黑麵包），還曾資助過後者，高價收買其藏書；又請前者來訪問彼得堡並講學。然而，當這些啟蒙者的思想火花點燃了法國大革命的烈火時，她又惡狠狠地咒罵他們是“一夥瘋子和惡棍”，“連法國人這個詞都應該消滅掉”，威脅要派大軍前去鎮壓。當路易十六的死訊傳入俄國時，她憂傷成疾，臥床不起。這說明她骨子裏還是一個仇視革命的反動君主。
67歲的葉卡特琳娜正想雄心勃勃地再幹一番事業時，突然在聖彼得堡郊區的今普希金市中風死去，結束了她既偉大又罪惡的複雜一生。
利用美色成為女皇
葉卡特琳娜宮
葉卡特琳娜二世的夏宮
在個人生活上，葉卡特琳娜二世縱情聲色、放蕩糜爛，一生有無數段目不暇接的風流情史，先後有許多名出色的情夫和特別的麵首，他們在不同時期使她的事業更加輝煌，而成為一代風流女皇，連恩格斯都叫她“大淫婦”。不過也有人說，同她之前的幾個女沙皇（葉卡特琳娜一世、伊莉莎白等）相比，她也許還算不上是荒淫無恥。隻因她政治反動、阻撓革命，名聲才更加不佳。
在葉卡特琳娜二世時代，俄羅斯已經比較歐化，男女在社會上的地位相對來說平等多了，男女之間的關係也開放起來，無論是沙皇、皇後、大公及臣民，擁有情人並不認為有傷風化。她是那樣一個時代，那樣一個社會，那樣一個階級和那樣一個曆史條件下造就的富有傳奇色彩的人物。