Op 25 April 1742 het Elisabeth haarself as keiserin gekroon. Op 33 was sy ’n lewenslustige skoonheid wat op plesier ingestel was en geen kennis van regering gehad het nie. Skielik was sy die leier van die grootste ryk in die wêreld – in een van die kritiekste tydperke in die land se geskiedenis. Gelukkig het sy soos haar pa ’n slag gehad om te regeer. Haar skerpsinnige oordeel en diplomatiese takt het telkens aan Pieter die Grote herinner.
As ’n ongetroude keiserin sonder kinders was dit vir Elisabeth belangrik om so gou as moontlik ’n opvolger aan te wys om die Romanof-dinastie voort te sit. Haar keuse was Pieter van Holstein-Gottorp, seun van haar suster, Anna. Sy ma is dood toe hy drie maande oud was en sy pa toe hy elf jaar was. Elisabeth het haar jong susterskind na Sint Petersburg genooi waar hy die Ortodokse geloof aangeneem het, en hom op 7 November 1742 as haar opvolger aangewys. Daarna het sy prinses Sophia van Anhalt-Zerbst as ’n bruid vir hom gekies. Toe Sophia die Ortodokse geloof aanneem, het sy die naam Katharina gekry in herinnering aan Elisabeth se ma. Hulle het op 21 Augustus 1745 getrou. Hoewel algemeen aanvaar word dat Pieter nie hul seun, Paul, se biologiese pa was nie, het Elisabeth die baba by Katharina laat wegneem en as haar eie kind – en die agterkleinseun van Pieter die Grote – grootgemaak.