В 1761 г. Елизавета умерла. Переворот 1762 г., проведенный Екатериной, буйство гвардейцев, крики очень испугали мальчика, и это отложилось в его памяти навсегда. Теперь воспитанием наследника решила заняться мать. Пригласить воспитателей из-за границы не удалось, – остановились на своих: С. А. Порошин, Эпинус, Остервальд, будущий митрополит Платон. Павел изучал историю, географию, математику, русский, немецкий и французский языки. Он много читал – в частности Ломоносова, Державина, Расина, Мольера, Вольтера, Руссо. У него появились свои суждения, не всегда верные, но он не боялся признать свою ошибку.
В то же время быт екатерининского двора – русских вельмож, голштинцев, пруссаков, – их фривольные разговоры за стаканом вина накладывали отпечаток на неокрепшую душу мальчика. В десять лет он уже выступал на торжествах, танцевал на балах с фрейлинами императрицы. Томная атмосфера двора способствовала пробуждению в Павле чувственности. Разговоры о казнях, пытках сменялись разговорами о любви. Павел вместе с фаворитом Екатерины Григорием Орловым и с ее одобрения наносил визиты фрейлинам. У него появилась первая возлюбленная – фрейлина Вера Чеглокова.
Когда Павлу исполнилось 14 лет, было решено учить его государственным наукам. Учителями стали одни иностранцы, которые привили ему страсть к военному делу и преклонение перед прусской системой. Теперь на первый план вышли военные учения и парады. Но привлекали его не героика и рыцарство, а палочная дисциплина и порядки прусской армии. В это же время его первый наставник Н.И. Панин, сам ревностный масон, стал потихоньку, с помощью таинственных рукописей, привлекать Павла к масонству. Масонские книги получали из Пруссии, которая и для Павла, и для его отца Петра III являлась образцом для подражания, а король Пруссии Фридрих Великий, покровитель масонов, был кумиром обоих. Екатерина, поначалу просто высмеивавшая масонов, вскоре установила их связь с Павлом и узнала о внушаемых ему идеях. Это привело к арестам и ссылкам масонов. Но к этому времени Павел уже знал, кто инициировал смерть его отца, знал, что именно он должен был занять трон, а Екатерина могла быть только регентшей до его совершеннолетия. Однако он настолько боялся матери, что смиренно ждал своего часа целых 34 года. Как он ненавидел ее!
Правда, и она отвечала ему тем же. А еще он ненавидел окружение Екатерины, ее фаворитов, ее сановников; расточительные празднества; ее политику. Павел в 1774 г. даже представил Екатерине свои «Рассуждения о государстве…», где были следующие положения: внешняя политика должна быть только оборонительной, армию надо сократить и подчинить строжайшей дисциплине, соблюдать экономию во всем. Это было полной противоположностью политике Екатерины, и она поняла, что ее пути с наследником разошлись.
20 сентября 1772 г. был день совершеннолетия Павла. Увы, мечты о престоле не сбылись, зато его женили. Выбор Екатерины остановился на дочери Гессен-Дармштадтской ландграфини Вильгельмине, которая приняла имя Натальи Алексеевны. Интересно, что Павел влюбился в свою невесту. 29 сентября 1773 г. состоялось бракосочетание. Через 3 года, когда Наталья умерла после неблагополучных родов, выяснилось, что у нее был любовник – А. Разумовский. Екатерина женила овдовевшего сына на внучатой племяннице Фридриха II вюртембергской принцессе Софии-Доротее, ставшей именоваться Марией Федоровной. Павел с Марией любили друг друга. Но вскоре его постигло новое «высочайшее» унижение. После рождения в декабре 1777 г. первенца – Александра – Екатерина отняла его у родителей, передав на попечение воспитательниц, ею же подобранных. Мария Федоровна могла навещать сына только в определенные дни. Так же Екатерина поступила и с тремя другими сыновьями Павла, и с его дочерьми. И каждый раз наследнику приходилось, стиснув зубы, покориться.
В 1780 г. произошли изменения во внешней политике России: охладели отношения с Пруссией, началось сближение с Австрией. В связи с этим императрица отправила сына с женой за границу – Австрия, Италия, Франция. Павел путешествовал под именем князя Северного. В Европе его встречали с таким почетом, какого он не знал на родине. Император Иосиф был от него в восторге, в Риме произошло несколько свиданий с папой Пием VI, в результате чего у Павла стала крепнуть мысль о необходимости объединения сперва всех христианских церквей, а затем и остальных религий мира. Париж встречал его торжествами и празднествами, но в разгар их Екатерина внезапно отозвала сына домой. Это было связано со ставшими известными ей неуважительными высказываниями в ее адрес друзей Павла – Бибикова и Куракина. Их сослали.