В конце концов странная эта история закончилась рождением у Екатерины в сентябре 1754 года сына Павла. Это породило впоследствии многочисленные слухи и сплетни. До сих пор многие считают, что настоящим отцом мальчика является не Петр Федорович, а придворный Сергей Салтыков, с которым у Екатерины возникла любовная связь. Скажем прямо, сомнения в том, что Петр Федорович являлся настоящим отцом Павла Петровича (императора Павла I), не развеяны и до сих пор, тем более что сама Екатерина в своих мемуарах таинственными полунамеками и недоговоренностями не опровергает эти сомнения, а даже усиливает их.
По натуре живая и впечатлительная, Екатерина не могла выдержать той скучной для нее, пустой и церемонной жизни двора, которую ей, супруге наследника престола, навязывали. К тому же муж был увлечен своими военными занятиями и незатейливыми развлечениями в кругу выписанных из Голштинии офицеров и солдат (из них организовали особый голштинский полк в Ораниенбауме — загородном поместье Петра Федоровича) и часто оставлял ее одну. «У меня, — писала потом Екатерина, — были хорошие учителя: несчастье с уединением». Постепенно от скуки Екатерина увлеклась чтением, переходя от романов к серьезным научным сочинением и энциклопедиям. Особо сильное воздействие на ее ум произвели произведения Вольтера и других просветителей, горячей поклонницей идей которых Екатерина оставалась всю жизнь. С годами чтение Екатерины стало более систематичным и осмысленным, она читала книги уже по разработанному ею и одобренному сведущими людьми плану. Все эти «домашние университеты» не были просто времяпрепровождением скучающей молодой женщины: знания шлифовали ее ум, давали ему пищу, помогая сначала в мечтах, а потом и в жизни идти к высокой цели — влиянию, власти, славе. Ощущение интеллектуального превосходства над окружающими, чувство своей избранности было сильно развито в ней, а честолюбие Екатерины уже в молодые годы пылало жарким пламенем.
После рождения великого князя Павла у Екатерины появилось больше свободы: теперь в ней, выполнившей долг — родить наследника, при дворе не особенно и нуждались. Императрица Елизавета забрала новорожденного Павла к себе и сама занималась его воспитанием, надеясь со временем передать ему трон. Поэтому Екатерине удалось постепенно, шаг за шагом, отвоевать «пространство для жизни», право оставаться одной в своей комнате, писать, распоряжаться временем по своему усмотрению, устанавливать дружеские отношения с молодыми придворными кавалерами и дамами.
Это было непросто — ведь с самого начала своей жизни в России Екатерина оказалась в изоляции: за ней постоянно следили, стоило ей подружиться с какой-нибудь служанкой или фрейлиной, как эту девушку тотчас убирали от жены наследника. И это, как ни странно, пригодилось Екатерине: такая жизнь приучила великую княгиню к изворотливости, хитрости, терпению, скрытности. На практике она постигала великое искусство политика: управлять собой, выжидать, сдерживать себя, иметь на плечах всегда холодную голову. Как ей было трудно! Она была женщина страстная, эмоциональная. Один из современников писал о Екатерине: «Весь состав ее казался сотворенным из огня, от коего малейшая искра в силах произвести воспаление, но она тем огнем совершенно управлять умела».
Как Екатерина описывает в мемуарах, она и появившиеся у нее друзья пускались на разные хитрости и проделки, особенно летом, когда двор жил в Петергофе и контроль семьи наследника ослабевал. Так, вечером Екатерина отправлялась якобы спать, а сама вылезала в окно, там ее уже ждали приятели, и они уезжали до утра куда-нибудь повеселиться. Иногда вся эта компания залезала в комнату Екатерины, и в разговорах проходила вся ночь. Как-то раз всем страшно захотелось есть, Екатерина заказала у прислуги несколько блюд и потом потешалась, видя, как слуги страшно поражены необыкновенному ночному аппетиту великой княгини.
Впрочем, она сумела наладить связи не только со своими ровесниками, но и с многими влиятельными людьми елизаветинского двора, среди которых особенно выделялся канцлер А. П. Бестужев-Рюмин, опытный и умный сановник. Он первым разглядел в Екатерине политика, точно оценил ее незаурядный ум и честолюбие. В 1757 году канцлер сблизился с ней, желая использовать Екатерину в своих политических расчетах. В это время императрица Елизавета Петровна все чаще и чаще болела и могла скоро умереть. А с приходом к власти мужа Екатерины Петра III, враждебно настроенного к Бестужеву (из-за нелюбви последнего к Пруссии и Фридриху), канцлеру грозила опала, а может, и Сибирь. План Бестужева был прост: Елизавета умирает, и Бестужев помогает Екатерине на пути к престолу обойти мужа — законного наследника покойной царицы.