В перевороте 1762 года он активного участия не принимал, но был замечен государыней. Во всяком случае, раздавая после «революции» награды направо и налево, Екатерина не забыла двадцатитрёхлетнего вахмистра и жаловала ему 400 душ крепостных людей и 10000 рублей. «Однажды, на параде, счастливый случай привлёк на него внимание государыни. Она держала в руках шпагу, а ей понадобился темляк. Потёмкин подъезжает к ней и вручает свой; он хочет почтительно удалиться, но его лошадь, приученная к строю, заупрямилась и не захотела отойти от коня государыни; Екатерина заметила это, улыбнулась и между тем обратила внимание на молодого унтер-офицера, который против воли всё стоял подле неё; потом заговорила с ним, и он ей понравился своей наружностью, осанкой, ловкостью, ответами. Осведомившись о его имени, государыня пожаловала его офицером и вскоре назначила своим камер-юнкером». Поди ж ты, темляк, все лишь ремень для удержания шпаги на запястье, да норовистая лошадь, а потом фантастическая карьера. Сегюр утверждал, что случай этот рассказал ему сам Потёмкин.
История красивая, но не в ней дело. Свою роль сыграла дружба Потёмкина со всем кланом Орловых. Сообщая Понятовскому о событиях 1762 года, Екатерина писала: «В конной гвардии двадцатидвухлетний Хитрово и семнадцатилетний унтер-офицер Потёмкин направляли всё благоразумно, смело и деятельно». Возраст и чин Григория она перепутала, но фамилию назвала точно. Потёмкин находился в числе гвардейцев, сопроводивших свергнутого Петра III, а это очень узкий круг. Был он в Ропше и в день смерти императора, но к убийству его прямого отношения не имел. Не имел, но знал, и знание это связало его на всю жизнь с братьями Орловыми и самой императрицей.
В 1762 году Потёмкин потерял один глаз. «Доброжелательная молва» тут же предложила истории, одна другую краше. Нет, не удар шпаги дуэлянта и не бильярдный кий тому виной, всё гораздо проще. Племянник и биограф Потёмкина граф Самойлов рассказал о примочке, назначенной неграмотным знахарем. Примочка была привязана к глазу, она не помогала, а только усиливала боль. Потёмкин сорвал повязку и обнаружил некий нарост, который сам попытался снять булавкой. Так что и знахарь тут ни при чём, сам во всём виноват. Потёмкин страшно переживал потерю глаза, затворился от мира, предаваясь хандре, не вставал с постели.
Но императрица вернула его к жизни. В 1763 году она назначает Потёмкина обер-прокурором Синода — это по церковной части, а по светской службе Екатерина командирует его в Москву в Комиссию для составления Уложения в качестве опекуна депутатов-иноверцев.
