В ночь на 25 ноября 1741 г. при поддержке гвардейских офицеров Елизавета совершила дворцовый переворот и была провозглашена императрицей. Малолетний император Иоанн был сослан на Север России.
В период царствования Елизаветы была проведена одна из важнейших экономических реформ – отмена внутренних таможен (по указу 20 декабря 1753 г.).
Главным событием внешней политики при Елизавете было участие России в войне (начавшейся в 1756 г.) против Фридриха II Прусского. В 1757 г. русские войска вступили в Пруссию на помощь притесненной Фридрихом Австрии.
В 1759 г. русская армия вместе с австрийскими войсками практически уничтожила прусскую армию.
У императрицы Елизаветы не было детей, поэтому она в 1742 г. назначила наследником престола своего племянника герцога Шлезвиг-Голштинского Карла Петра Ульриха, после чего последний, приняв православие, стал именоваться Петром Федоровичем. Императрица решила женить его на принцессе Ангальт-Цербстской. В 1744 г. состоялась свадьба, и принцесса получила имя Екатерина .
В конце 1761 г. умерла Елизавета, и на престол вступил Петр III . Его период правления был недолгим. При нем был издан манифест об освобождении дворянства от обязательной военной службы. Он вызывал всеобщее недовольство своим преклонением перед недавним врагом России Фридрихом Прусским, введением в гвардии муштры по прусскому образцу.
В пользу Екатерины группой гвардейских офицеров был составлен заговор против Петра III, и в ночь на 28 июня 1762 г. Екатерина в сопровождении офицеров явилась в казармы Измайловского полка, затем оттуда двинулась к казармам Семеновского полка, затем в Казанский собор, где была провозглашена императрицей. После этого процессия двинулась в Зимний дворец, где был составлен манифест о вступлении Елизаветы на престол. Петр III окончательно пал духом, вернулся в Ораниенбаум и подписал акт об отречении от престола (29 июня 1762 г.). А через неделю Петр III был убит приближенными супруги.