I 1762, etter å ha flyttet inn i Vinterpalasset i St. Petersburg, tok Peter over tronen som . Men hans eksentrisitet og politiske linje, deriblant en uvanlig kjærlighet til Fredrik den store, leder av nabolandet og den tidligere fienden Preussen, støtte bort de samme gruppene som Katarina hadde dyrket. Dette ble forsterket av at han avsluttet krigen mot Preussen under syvårskrigen ved St. Petersburgtraktaten hvor han gav tilbake alt Russland etter mye strev hadde oppnådd overfor Preussen. Etter at Peter returnerte fra overoppsynet med sin upopulære krig med Danmark-Norge, nektet Katarina og hennes tilhengere ham å komme inn i Russland før han ga sitt ord på at han ville abdisere fra tronen. Dette resulterte i et forholdsvis fredelig statskupp. Katarinas fortrolige, Jekaterina Dasjkova, bemerket at Peter virket nærmest glad for å bli kvitt tronen. Det eneste han krevde var en rolig eiendom og nok forsyninger av tobakk og burgunder til å drukne sine sorger i. Dette er sannsynligvis ganske overdrevet.