Im Jahr 1761 reist Katharina (Elle Fanning) nach Russland um dort durch die Hochzeit mit Peter (Nicholas Hoult)zur Kaiserin zu werden. Ihre Hoffnungen auf eine große Liebe werden zunichte gemacht als sie erkennt, was für ein selbstsüchtiger Blödmann ihr neuer Ehemann ist, der gegen alle Werte verstößt, die sie schätzt. Die hoffnungslose junge Frau steht am Rande des Selbstmordes als ihre Dienerin Marial (Phoebe Fox) ihr einen neuen Weg aufzeigt, der Peter zu Fall bringen könnte.

Katharina (Elle Fanning) versucht auf den Rat von Marial (Phoebe Fox) hin, den Intellektuellen Graf Orlov (Gwilym Lee) zu verführen und auf ihre Seite zu ziehen. Der Plan wird zum Desaster. Doch nachdem Peters Nicholas Hoult) brutales Verhalten und seinen Unwillen, zuzuhören, beobachtet, beschließt Orlov Katharina bei ihrem Umsturzversuch zu helfen.

Katharina (Elle Fanning), Marial (Phoebe Fox) und Graf Orlov (Gwilym Lee) planen weiter ihren Putsch. Sie rekrutieren den unglücklichen General Velementov (Douglas Hodge) für ihre Zwecke.

Peter (Nicholas Hoult) bemerkt Katharinas Unzufriedenheit und schenkt ihr einen Liebhaber, Leo (Sebastian De Souza). Zunächst zögert sie, doch dann schafft es Leo, sie zu bezirzen.

Katharina (Elle Fanning) versucht ihren Ruf bei Hofe und ihre Beziehung zu Leo (Sebastian De Souza) zu regeln, was sie beides vom Umsturz ablenkt.

Nach dem Tod des Kirchenobersten versucht Orlov (Gwilym Lee) Einfluss auf Peter (Nicholas Hoult) zu nehmen.

Während der Krieg gegen Schweden weiter in vollem Gange ist, besuchen Katharina (Elle Fanning) und Tante Elisabeth das Militär an der russischen Front. Als sie die Soldaten sieht, wird Katharina daran erinnert, dass sie Russland ganz anders regieren wollte.

Gregor hat Schwierigkeiten mit der Beziehung zwischen Peter (Nicholas Hoult) und Georgina und vergiftet Peter um sie zu beenden. Als dieser lebensgefährlich krank wird, versuchen Orlov (Gwilym Lee), Velementov (Douglas Hodge) und Marial (Phoebe Fox) Katharinas Schritte für die Übernahme zu beeinflussen.

Nach seiner Nahtoderfahrung öffnet Peter III. (Nicholas Hoult) sich für Katharinas (Elle Fanning) fortschrittliche Ideen und will sich auf einen Nachfolger konzentrieren. Orlo versucht herauszufinden wer Peter vergiftet hat und stellt sich seinen eigenen Dämonen.

Katharina die Große (Elle Fanning) ist optimistisch bis ein Ausbruch der Pocken Peter III. (Nicholas Hoult) dazu bringt, in alte Muster zu verfallen. Unterdessen leidet die Beziehung von Katharina und Leo (Sebastian De Souza). Georgina vermisst Peter.

Katharinas (Elle Fanning) politische Fähigkeiten werden auf die Probe gestellt als sie die Möglichkeit bekommt, ins Ausland zu reisen. Leo (Sebastian De Souza) will den Hof verlassen. Marial (Phoebe Fox) versucht ihn zurückzuhalten indem sie ihm von den Coup erzählt.

Katharina (Elle Fanning) fährt fort mit dem Coup. Marial (Phoebe Fox) betrügt sie indem sie ein Geheimnis offenbart. Katharina erkennt, dass ihre einzige Chance für ein Großrussland ist, zu kämpfen und keine Rücksicht auf die Opfer zu nehmen.