葉卡捷林娜對彼得大帝后半生的的影響是巨大的。兩人在1703年相識，1712年舉行大婚，直至1725年彼得去世，在一起共生活了二十餘年，葉卡捷林娜對彼得的脾氣和秉性可以說了如指掌。尤其是在普魯特河戰役後，彼得大帝對葉卡捷林娜的關係已經不能用恩寵有加來形容，而是多有倚重。彼得一世曾在1722年和1724年兩度下詔，宣佈葉卡捷林娜將繼承皇位，由此可見葉卡捷林娜在彼得心目中的地位。
彼得大帝這個人很有性格，他做的很多事情都是空前絕後，獨一無二的，就是在世界歷史上也不太容易找出類似的例子。比如當年鎮壓射擊軍叛亂，親自上陣行刑，掄起斧子砍人頭，或者在挫敗推翻他的陰謀敗露後，將參與其中的皇子阿列克謝，也是和前妻洛普辛娜所生獨子，投入監獄，折磨致死。沒有了皇位繼承人，彼得就很努力地和葉卡捷林娜生孩子，想生下一個兒子立為王儲。兩人終於有了一個兒子，起名為彼得，但是很遺憾的是他幼年夭折了。這樣彼得的直系後代只有阿列克謝的兒子，也就是彼得的孫子，也叫彼得。
為什麼彼得曾兩度下詔，宣佈葉卡捷林娜為繼承人呢？ 原因在於1722年第一次下詔後不久，彼得一世就發現葉卡捷林娜與人私通。經過調查，和葉卡捷林娜私通的不是別人，正是彼得少年時代情人安娜·蒙斯的弟弟，時任皇后副官的維利·蒙斯。
這段歷史真相到底如何，至今仍存有疑問，但無論如何，彼得一世在這個時候做出了前無古人，後無來者的決定：逮捕維利·蒙斯，砍頭，然後把蒙斯的人頭裝在一個大玻璃瓶子裡，為防止人頭腐爛，裡面還灌滿酒精，送給皇后葉卡捷林娜。這還不算，按照彼得的命令，這個令人毛骨悚然的禮品就放在皇后寢宮，意思是讓葉卡捷林娜天天能夠和砍了頭的情人相見。葉卡捷林娜每日起居，有此"厚禮"在側，那心情可想而知。
1725年1月，彼得一世逝世。由於彼得在臨終前沒有留下遺詔，指定繼承人，朝中各派勢力就在誰來繼承皇位的問題上發生衝突。樞密院大臣們總體上分成了兩派：一派以戈利津公爵（彼得一世以後，按照歐洲習慣制訂爵位）為首，主張立彼得的孫子彼得為帝；另一派以緬什科夫公爵、托爾斯泰伯爵等為首，主張立葉卡捷林娜為帝。兩派主張的動機當然都是出自自身利益的考量：戈利津公爵想透過彼得登基，恢復世襲貴族在俄羅斯的影響，甚至有可能放彼得一世前妻洛普辛娜出來，共攬大權；緬什科夫公爵等人出身低微，完全憑藉戰功或者政績達到高位，他們保護自己利益的唯一出路就是保留彼得一世的各項法規和制度，而葉卡捷林娜是最合適的代表。
彼得一世剛剛過世，群臣就集合在皇帝寢宮，商討廢立大事。在這個過程中，彼得一世生前一手建立的兩支禁軍隊伍，普列阿布拉仁斯基團和謝苗諾夫團起到了關鍵作用。彼得大帝在世時，這兩個近衛團對他忠心耿耿；彼得大帝去世時，他們就轉而效忠皇后。
正當群臣坐在寢宮裡爭論誰應該做皇帝時，普列阿布拉仁斯基近衛團的軍官們闖進會場，宣告禁軍支援葉卡捷林娜登基，誰不服，就砍誰的頭。反對派大臣們沒有料到會有這樣的局面，先是嚇了一跳；接下來又聽到外面廣場上戰鼓齊鳴，原來是普列阿布拉仁斯基近衛團和謝苗諾夫近衛團列隊包圍了皇宮，眾人不禁大驚失色。支援戈利津公爵的一位將軍，列普寧公爵起身怒斥禁軍軍官們，大意是說沒有軍隊將領的命令，誰讓你們自作主張，集合隊伍的？
這時，謝苗諾夫近衛團團長布特爾林上前一步說，是他奉皇后葉卡捷林娜之命集合隊伍的，葉卡捷林娜是皇后，彼得大帝駕崩，又沒有遺詔，那天下臣民都要聽皇后的。隨後冷笑一聲，補充一句：也包括你在內。 在緬什科夫公爵等"擁後派"和禁軍的壓力下，樞密院大臣們"一致"同意讓葉卡捷林娜繼承皇位。1725年1月28日，葉卡捷林娜登基稱帝，成為俄羅斯歷史上第一位女皇，獲得了一個很長的封號，大致可以翻譯為"至聖至尊偉大全俄君主葉卡捷林娜女皇"，史稱葉卡捷林娜一世。當葉卡捷林娜登基做了女皇的訊息傳遍全俄各地的時候，民眾感到很意外，但也沒有什麼大風浪。當時可能沒人能夠料到，此後俄羅斯整個18世紀，除了 彼得二世、三世之外的短短几年，都是由一個又一個的女皇來統治的。
葉卡捷林娜一世的統治時間不長，她也不習慣親自插手政務，國家事務大多數都交給樞密院和最高秘密會議處理，她最多就是過問一下海軍事務，因為俄羅斯海軍艦隊一直是彼得大帝的最愛，他對航海的狂熱也感染了葉卡捷林娜。根據托爾斯泰伯爵的建議，1726年成立了最高秘密會議，是國家管理的最高權力機構。這個會議成員包括緬什科夫公爵，阿普拉克辛伯爵，戈洛夫金伯爵，托爾斯泰伯爵，戈利津公爵和奧斯特爾曼男爵。這六個人中，只有戈利津公爵是世襲貴族。後來又吸收了一名世襲貴族，年輕的多爾哥魯基公爵進了最高秘密會議。這樣一來，原來樞密院的職權大為縮小，變成了類似秘書處一類的機構。
葉卡捷林娜時期俄羅斯沒有發動對外戰爭，基本上是和平的兩年時間。俄羅斯臣民也很愛戴這位女皇，因為她為人善良，沒有什麼架子，經常關心民生疾苦。每逢女皇出巡，外面總是人山人海，很多平民百姓和普通士兵都想直接請求女皇幫助解決他們的問題。
1727年4月，葉卡捷林娜患上肺炎，病倒了。當時肺炎是絕症，女皇的病情日漸沉重，最高秘密會議就開始研究皇位繼承的問題。這一次朝中大臣和民意站在了彼得大帝孫子，小彼得的一旁。葉卡捷林娜一世和彼得大帝有兩個女兒，安娜和伊麗莎白：安娜遠嫁德國，丈夫是石勒蘇益格-荷爾斯泰因公爵卡爾·弗利德里赫·石勒蘇益格，是瑞典國王卡爾十二世的親侄子；而伊麗莎白一直是葉卡捷林娜和彼得大帝的掌上明珠，所以葉卡捷林娜就很很想讓女兒伊麗莎白繼承皇位。
大臣們在這個問題上爭吵不休，戈利津公爵等人再次強烈要求讓彼得登基繼承皇位，而托爾斯泰伯爵和奧斯特爾曼男爵等人堅持讓伊麗莎白登基，緬什科夫公爵在這時候還表現得搖擺不定。最後，緬什科夫公爵反覆衡量了彼得登基對自身利益的利弊後，決定支援彼得，同時還左右病中的葉卡捷林娜一世，把自己女兒瑪麗婭許配給彼得，彼得登基稱帝，那麼緬什科夫以國丈身份出現，權勢更重於前了。
緬什科夫的臨陣投機行為，引起托爾斯泰伯爵和奧斯特爾曼男爵的不滿，他們威脅說，兩個禁軍近衛團站在女皇一邊，自然也會支援伊麗莎白公主。言下之意就是如果不讓伊麗莎白登基，那麼不排除武力要挾的可能。緬什科夫嚇了一跳，沒想到這兩個人竟然如此公開以動武相威脅，於是決定將二人除掉。
1727年5月6日下午，緬什科夫帶著事先擬好的遺詔，趕進宮中，利用葉卡捷林娜病重的機會，由他人在遺詔上代簽，蓋上國璽。根據遺詔，葉卡捷林娜一世指定彼得大帝的孫子，彼得為繼承人；如果彼得無嗣，則由彼得大帝和葉卡捷林娜一世的長女安娜繼位；如果安娜無後，則由次女伊麗莎白繼位。遺詔中還宣佈，緬什科夫的政敵們，包括托爾斯泰伯爵等人流放西伯利亞。數小時後，晚上9時許，女皇葉卡捷琳娜一世逝世。
葉卡捷林娜一世的傳奇人生就像一部童話，從父母雙亡的立陶宛農家孤兒，德國路德教士的家僕，再到舍列梅傑夫將軍的情人，緬什科夫的管家，最後是彼得大帝的情人，妻子，皇后，直到俄羅斯帝國女皇，可謂人生無常，世事難料。但是，這樣的童話似乎也只能在俄羅斯這樣的國家發生。正如俄羅斯詩人秋切夫所說，俄羅斯不可理喻，難以用常規量度；俄羅斯別具特色，對她你只能折服。
