Катарина, по рођењу Софија Августа Фредерика Анхалт-Цербст, удала се 1745. године за руског престолонаследника Петра. Никад није заволела свог мужа, а ни он није гајио нежна осећања према њој. У том несрећном браку родило се двоје деце: Павле и Ана. Према различитим верзијама, ниједно од ово двоје деце није било од будућег цара Петра III.
Сергеј Салтиков
Претпостављало се да је отац првог Катарининог сина био Сергеј Салтиков. Он се појавио на „малом“ (кнежевском) двору 1752. године у улози Петровог камергера. Младић је убрзо постао човек од поверења царске породице, који је очарао Катарину: „Био је леп као дан и, наравно, нико није могао да се пореди са њим на великом (царском) двору, тим пре на нашем. Био је паметан, имао је манире великог света, посебно двора“, забележила је царица у својим „Катарининим записима“.
Гласине да је он прави отац принца Павла нису дозволиле Салтикову да остане дуго при двору. Неколико месеци пре Павловог рођења било му је забрањено да прилази Катарини. Две недеље након царичиног порођаја он је био послат као у Шведску као амбасадор. Катарина је лила сузе за својим првим љубавником.
Станислав Поњатовски
Други тајни љубавник будуће царице био је Станислав Поњатовски, будући пољски краљ.
Он је допутовао у Русију 1756. године као део пратње енглеског амбасадора Вилијамса. Пољак се убрзо заљубио у Катарину. Управо он се сматра оцем принцезе Ане која се родила 1757. године.
"Сам Бог зна с ким је моја жена остала трудна. Не знам да ли је оно дете моје и да ли би требало да га признам", навео је Петар III у једном писму.
Григориј Орлов
Међутим, у пролеће 1760. године у Петербург долази гардијац Григориј Орлов који ће заиста преокренути ствари на двору. Жељан власти и сласти он је одмах привукао пажњу Катарине. Млади војник ће заједно са својом браћом одиграти важну улогу у дворском преврату 1762. године, када је Катарина на престолу заменила свог мужа Петра III. Неколико месеци пре овог догађаја, царица је у тајности родила сина Алексеја, чији је отац био Орлов. Дете је добило презиме Бобрински и предато је другој породици на васпитавање. Након смрти Петра III, Григориј се толико осмелио да је чак планирао и да ожени Катарину, али је она сама написала: „Пријатељу мој, волим и ја тебе, али ако се венчамо чека нас судбина Петра III“.
Свадба није одржана, али без обзира на то, Орлов и Катарина II остали су заједно 12 година. Почетком 1772. године гроф је отпутовао на мировни конгрес у Фокшану, а у његовом одсуству Катарини је привукао пажњу други младић.
Александар Васиљчиков је постао званични миљеник док је био на служби у Царском Селу. Он је био 17 година млађи од царице. Након одласка грофа Орлова, Васиљчиков је заузео његове кабинете у дворцу: испред њихових врата била је постављена стража у случају да се врати Орлов.
Григориј Потемкин
Један од најпознатијих фаворита Катарине Велике био је гроф Потемкин. Царица је дуго познавала Григорија. Он је био вишестрана и противречна личност. Љубав је била толико јака да су се тајно венчали 1775. године. Тада се родила и ћерка Елизабета. У априлу 1776. године Потемкин је отишао у инспекцију Новгородске губерније,а царица му је одмах нашла замену. Схвативши да не може задржати пажњу своје вољене, а плашећи се за свој положај на двору, Потемкин је одлучио да сам бира љубавнике своје жене.
Он је 1778. године позвао Ивана Римског-Корсакова у царичине спаваће одаје. Он је био 25. година млађи од Катарине. Међутим, његово умеће на виолини је покорило царицу. Управо због Римског-Корсакова она је позивала музичаре из целог света у Русију. Ипак, он се показао незахвалан. Преварио је Катарину Велику са грофицом Праскавејом Брус, због чега је протеран са двора.
Царица је приметила Александра Ланског током летњег одмора у Царском селу. Он је био млађи од ње 29. године. Младић романтичне природе дуго је освајао царицу. Није га интересовала политика, али је страсно волео да чита. Александар, кога је царица поставила за свог ађутанта, био је очаран Катарином. Била је то идилична љубав. Када је младић преминуо 1784. године, Катарина је девет месеци била у жалости.
Међутим, Катарина је ускоро нашла утеху у другом младићу – Потемкиновом рођаку, Александру Дмитријеву-Мамонову. Он је почео да учествује у политичким пословима и добио право да присуствује савету. Захваљујући широкој руци царице, он је постао један од најбогатијих људи у земљи. Ипак, и овде се показало да новац и власт нису све. Александар се заљубио у дворску даму, Дарју Шчербатову. Они су, наводно, на коленима молили царицу за опроштај. Царица их је лично венчала, уручила поклон и протерала из престонице.
Платон Зубов
Последњи љубавник Катарине био је Платон Зубов који је био млађи од ње 38 година. Током царичиног путовања из Петербурга у Царско село, он је покушавао на све начине да привуче Катаринину пажњу, што је и успео. Од тог момента, учествовао је у свим државним пословима и постао буквално други човек у царевини.
Он је на све снаге покушавао да истисне у страну Григорија Потемкина. Љубавна веза је трајала скоро до смрти Катарине Велике и веома је утицала не само на њу, већ и на политику која је вођена у земљи, под утицајем Зубова.