В 1757 году Григорий Орлов был переведен офицером в армию и принял участие в Семилетней войне, отличившись в сражении при Цорндорфе, где не покинул поле боя даже с тремя ранами.
Слава о его подвигах распространилась в армии, а затем и в Петербурге. В 1759 году Орлов приехал в столицу в числе сопровождающих высокопоставленного пленника — флигель-адъютанта прусского короля графа Шверина.
Вскоре красавцем-гвардейцем заинтересовалась жена цесаревича Петра Екатерина. Для Екатерины это было как нельзя кстати — Григорий и его братья, чрезвычайно популярные в гвардии, были незаменимыми союзниками в политической борьбе.
Политика и личные чувства у Григория Орлова и Екатерины переплелись очень тесно: в апреле 1762 года, когда ее судьба висела на волоске, будущая императрица родила от фаворита сына, которого назвали Алексеем.
Ребенок был передан на воспитание приближенному Екатерины. Впоследствии мальчик, получивший фамилию Бобринский, стал основателем графского рода.
Петр III был прекрасно осведомлен и о родах жены, и о том, что ребенок не от него. Он намеревался избавиться от Екатерины, заточив ее в монастырь, и жениться на своей фаворитке Елизавете Воронцовой.
У Екатерины не было иного шанса, кроме как опередить мужа. Успеху заговора способствовала низкая популярность Петра в армии. Главной движущей силой переворота стали братья Орловы.
Григорий одним своим видом и решительностью способен был перетянуть на свою сторону тех, кто колебался. В итоге и военные, и чиновники присягнули на верность императрице Екатерине II.
Но встал важный вопрос: что делать с низложенным императором? Петр III, будь он в изгнании или заточении, представлял для императрицы потенциальную опасность. В то же время отдавать приказ об убийстве мужа Екатерина не могла.
В таких случаях и нужна помощь преданного и влюбленного фаворита. Так, 6 июля 1762 года свергнутый император скончался в Ропше, по официальной версии — от геморроидальных колик. Историки полагают, что Петра III убили, однако споры о том, как это произошло, продолжаются по сей день.
Долгое время убийцей называли брата Григория — Алексея Орлова. Но возможно, непосредственным исполнителем был кто-то другой. Ясно одно: фаворит Екатерины сумел избавить ее от неудобств.
В день коронации Екатерины Григорий Орлов был произведен в генерал-поручики и назначен генерал-адъютантом императрицы.