Софи Фридерика Август фон Анхальт-Цербст родилась 2 мая 1729 года в Штеттине, тогда входившем в состав Пруссии (ныне Щецин в Польше), дочери мелкого немецкого князя. В 1745 году, после принятия в Русскую Православную Церковь и изменения своего имени на Екатерининское, она вышла замуж за великого князя Петра, внука Петра Великого и наследника русского престола.
Брак был несчастливым, но супруги действительно произвели на свет одного сына, пола. В 1762 году муж Екатерины стал царем Петром III, но вскоре он был свергнут с престола, объявив Екатерину императрицей. Вскоре после этого Петр был убит, и неизвестно, принимала ли Екатерина участие в его смерти. Впоследствии у нее был ряд любовников, которых она повысила до высокого поста, самым известным и успешным из которых был Григорий Потемкин.
Основные влияния Екатерины на ее приемную страну были связаны с расширением границ России и продолжением процесса вестернизации, начатого Петром Великим. Во время своего правления она расширила Российскую империю на юг и Запад, добавив территории, которые включали Крым, Белоруссию и Литву. Соглашения с Пруссией и Австрией привели к трем разделам Польши в 1772, 1793 и 1795 годах, расширив границы России далеко в Центральной Европе.
Екатерина начинала как политический и социальный реформатор, но постепенно становилась все более консервативной с возрастом. В 1767 году она созвала законодательную комиссию для кодификации российских законов и в процессе этого модернизировала русскую жизнь. Она представила комиссии свой наказ (или "наставление"), поразительно либеральный документ, в котором излагалось видение императрицей идеального правительства. Комиссия не дала желаемых результатов, и начало войны против Османской империи в 1768 году предоставило хорошую возможность для ее роспуска.
Пугачевское восстание 1774-1775 годов получило огромную поддержку на западных территориях России, пока не было подавлено русской армией. Екатерина осознала свою большую зависимость от дворянства для контроля над страной и инициировала ряд реформ, дающих им больший контроль над своей землей и крепостными крестьянами. В 1785 году "грамота дворянству" установила их в качестве отдельного сословия в российском обществе и гарантировала им привилегии. Поэтому Екатерина проигнорировала все свои прежние опасения по поводу тяжелого положения крепостных крестьян, статус и права которых еще более ухудшились.
Главные интересы Екатерины были связаны с образованием и культурой. Она много читала и переписывалась со многими выдающимися мыслителями той эпохи, включая Вольтера и Дидро. Она была меценатом в области искусства, литературы и образования и приобрела коллекцию произведений искусства, которая в настоящее время составляет основу Эрмитажа.
Екатерина скончалась в Санкт-Петербурге 17 ноября 1796 года, а ее преемником стал сын Павел.