Katariina sündis 2. mail 1729 Preisimaal Anhalt-Zerbsti vürsti Christian Augusti tütrena. Tema isa oli toona Stettini kuberner.

Katariinast sai andekas noor naine ning ta abiellus 1745. aastal Vene keisrinna Jelizaveta õepoja Karl Peter Ulrichiga. Katariina abikaasa oli troonipärija, nii et kui keisrinna Jelizaveta 1762. aastal suri, sai Peter võimule kui Peeter III. Uus keiser oli Saksa päritolu ja ta sõlmis seetõttu liidu Preisimaaga, mis seni oli olnud Venemaa vaenlane. Otsus oli paljude Vene aadlike seas ülimalt ebapopulaarne.

Kuue kuu pärast tõrjus Katariina oma mehe troonilt, tõustes seejärel ise võimule. Inspireerituna valgustusaja ideedest, viis energiline keisrinna ellu arvukalt reforme ning juhtis mitut edukat sõda, mis kindlustasid Venemaale kontrolli Krimmi poolsaare, Ukraina ja toonase Poola osade, samuti Kuramaa üle. Need võidud panid Euroopa valitsejad edukat keisrinnat kartma.