28 июня 1762 года, в день своих именин, Петр III отбыл из Петергофа в Ораниенбаум. Как только он и его свита скрылись из виду, Екатерина в сопровождении Алексея Орлова, брата своего фаворита, отправилась в Петербург, чтобы там начать военные действия против собственного мужа. По дороге к ним присоединился Григорий Орлов. Позже Екатерина напишет Понятовскому:
«Тайна была в руках трех братьев Орловых; Остен помнит, как старший из них следовал за мной всюду и делал тысячу нелепостей; его страсть была всем известна, он действовал побуждаемый ею. Орловы люди решительные и служа в гвардии; очень любимы солдатами. Я им многим обязана, что подтвердит весь Петербург».
В столице, в казармах Измайловского полка, императрицу встретили восторженными криками. Уже под охраной гвардейцев Екатерина явилась в Казанский собор, где архиепископ Дмитрий провозгласил ее самодержицей Всероссийской, а ее сына Павла — наследником. В новом Зимнем дворце императрицу ждали члены Сената, которым она представила текст присяги и манифест о собственном восшествии на престол. После принятия присяги сенаторами и выстроившимися перед дворцом гвардейскими войсками Екатерина переоделась в офицерский мундир Преображенского полка, который позаимствовала у капитана Талызина, и отправилась верхом во главе гвардейских полков в Петергоф. Рядом с ней в таком же преображенском мундире, снятом по такому случаю с сержанта Пушкина, скакала фрейлина Дашкова — знаменитая молодая вольтерьянка, будущий президент Российской Академии наук.
До Петра дошли слухи о перевороте в столице, когда он в Ораниенбауме производил обычный смотр своих голштинцев. Он немедленно собрался и прибыл в Петергоф, но там, в павильоне Монплезир, обнаружил только парадное платье своей супруги, приготовленное для намеченных на вечер придворных именинных торжеств. Император отправил в Петербург Воронцова, Трубецкого и Шувалова, чтобы разузнать подробности происходящего. Но когда придворные уехали, Петр осознал, что назад они не вернутся, а ему самому нужно спасаться бегством, так как его свита не сможет противостоять идущим из столицы гвардейским полкам. Петр Федорович уехал сначала в Ораниенбаум, а оттуда — в Кронштадт, в крепости которого хотел переждать надвигающуюся беду. Но еще до приезда императора здесь уже арестовали его адъютанта, графа Девьера, а распоряжения отдавал адмирал Талызин, родственник славного капитана, в камзоле которого Екатерина вела гвардейцев на Петергоф и Ораниенбаум. Самого же Петра III в Кронштадт не пустили, мотивируя это тем, что в России нет никакого императора, а есть императрица Екатерина II. Петру Федоровичу пришлось возвращаться назад, надеясь на милость победителей.
