Дело в том, что весной 1759 года в Петербург, сопровождаемый двумя офицерами, одним из которых был Григорий Орлов, прибыл попавший в плен в битве при Цорндорфе флигель-адъютант Фридриха II — граф Шверин.
Григорий Орлов, исполин и красавец, окончил шляхетский кадетский корпус, основанный императрицей Елизаветой Петровной, начал свою военную карьеру на полях сражений в Семилетнюю войну и был ранен в битве при Цорндорфе. Прибыв с графом Шверином в Санкт-Петербург, он поступил в артиллерию и скоро стал центром офицеров, считавших императора Петра III фигурой, не достойной российского престола, а императрицу Екатерину II, умную, образованную, намного превосходившую своего неумного, невежественного и невоспитанного супруга, подходящей кандидатурой на русский трон. Знакомство Григория Орлова с Екатериной Алексеевной явилось зародышем заговора по устранению Петра III и возведению на престол императрицы Екатерины II. Григорий Орлов взял в свои руки все нити заговора и подготовки переворота, употребив своё влияние среди гвардейских офицеров, таких как Рославлев, Ласунский, Пассек, Бредихин и его родные братья — Алексей и Фёдор Орловы. Впоследствии среди этих офицеров называли и Григория Потёмкина Под руководством офицеров и братьев Орловых, особенно Григория Орлова, солдаты были соответствующим образом подготовлены к принесению присяги Екатерине II. Первенствующая роль братьев Орловых в проведении переворота была очевидна, однако кроме них в заговоре приняли участие: Екатерина Романовна Дашкова, которая сама пришла к Екатерине, предложила ей свои услуги и потому всегда считала себя главной заговорщицей; Никита Иванович Панин, воспитатель великого князя Павла Петровича, уверенный, правда, в том, что Екатерина ограничится только ролью регентши при малолетнем сыне императоре Павле Петровиче; граф Кирилл Разумовский, с которым и Григорий Орлов, и Екатерина Дашкова были в весьма доверительных отношениях, и многие, многие другие, что подтверждается огромным списком лиц, награждённых Екатериной II. После переворота, совершившегося 28 июня (по ст. ст.) 1762 года, многие — не только братья Орловы, но и Дашкова, и Н. И. Панин — считали себя главными руководителями переворота. Однако у самой Екатерины было другое мнение. В письме к Понятовскому она написала: «Всё делалось, признаюсь, под моим особенным руководством». И всё же она, взойдя на желанный трон, щедрой рукой наградила всех участвовавших в деле возведения её на российский престол. А особенно Григория Орлова, с которым вступила в любовную связь еще в процессе подготовки переворота. Первой об этой связи догадалась Екатерина Дашкова. Об этом она так написала в своих Записках: «Возвращаясь от голштинской принцессы, родственницы императрицы, с просьбой дозволить ей видеть государыню, я чрезвычайно изумилась, заметив Григория Орлова, растянувшегося во весь рост на диване (кажется, он ушиб себе ногу) в одной из царских комнат. Перед ним лежал огромный пакет бумаг, который он собирался распечатать; я заметила, что это были государственные акты, сообщенные из верховного совета, мне приводилось их часто видеть у моего дяди в царствование Елизаветы. „Что такое с вами?“ — спросила я его с улыбкой. „Да вот императрица приказала распечатать это“, — отвечал он. „Невозможно, — сказала я, — нельзя раскрывать их до тех пор, пока она не назначит лиц, официально уполномоченных для этого дела, и я уверена, что ни вы, ни я не можем иметь притязания на это право“… Проходя к императрице через ту комнату, где Григорий Орлов лежал на софе, я нечаянно заметила стол, накрытый на три прибора. Обед был подан, и Екатерина пригласила меня обедать вместе. Войдя в залу, я с крайним неудовольствием увидела, что стол был подвинут к тому месту, где лежал Орлов. На моем лице отразилось неприятное чувство, что не укрылось от Екатерины. „Что с вами?“ — спросила она. „Ничего, — отвечала я, — кроме пятнадцати бессонных ночей и необыкновенной усталости“. Тогда она посадила меня рядом с собой, как будто в укор Орлову, который изъявил желание оставить военную службу. „Подумайте, как это было бы неблагодарно с моей стороны, если бы я позволила ему выйти в отставку“. Я, конечно, была не совсем согласна с ее мнением и прямо заметила, что она как государыня имеет много других средств выразить свою признательность, не стесняя ничьих желаний.
С этого времени я в первый раз убедилась, что между ними была связь. Это предположение давно тяготило и оскорбляло мою душу».
Григорий Орлов остался во дворце при императрице как фаворит. Он был возведён в графское достоинство, назначен генерал-адъютантом Её Императорского Величества, генерал-директором инженеров, затем он получил высокие военные чины генерал-аншефа (II класс Табели о рангах) и генерал-фельдцейхмейстера.
В силу своей необразованности, Григорий Орлов не мог быть государственным деятелем в подлинном смысле этого слова, да и не хотел учиться, чтобы стать таковым. Однако он от природы был достаточно прозорлив и умён, чтобы понимать происходящие политические события и иметь своё отношение к ним. А потому мог быть полезным советником императрицы, которой необходимо было познакомиться с возможной точкой зрения, не совпадающей с её видением. В первые годы царствования Екатерины II Орлов, «настоящий орёл», как о нём отзывалась императрица, поддерживал все её начинания, особенно те, где речь шла об улучшении быта крестьян, об экономном ведении крестьянского (да и помещичьего) хозяйства. Имея доброе сердце, он живо откликался на патриотическое, а затем экономическое движение и поддерживал начинания Норова и Болотова в учреждении Вольного экономического общества как бы от имени Екатерины II. Первое время он финансировал это общество и председательствовал на его собраниях. 15 мая 1765 года Орлов был избран первым президентом Вольного экономического общества. На одном из заседаний Общества, имевшего свои журналы, учреждённые Норовым и особенно Болотовым, Григорий Григорьевич предложил решить вопрос, для того времени весьма прогрессивный и, можно сказать, даже революционный: «Полезно ли даровать собственность крестьянам?»
В 1767 году граф Орлов был избран дворянским депутатом от Копорского уезда Петербургской губернии в Уложенную комиссию, и ему было поручено командование взводом кавалергардов во время церемониального въезда императрицы Екатерины II в Кремль на открытие работы Уложенной комиссии.
Участвуя в комиссии по подготовке к Русско-турецкой войне в 1767 году, Григорий Орлов выдвинул весьма ценное предложение: начать на Балканах действия по освобождению греков, особенно христиан, от турецкою ига. Эту идею пытался воплотить в жизнь его брат Алексей Орлов, в то время лечившийся в Италии и испросивший у императрицы позволения на руководство восстанием. Ему удалось поднять Морею, но он не смог предоставить повстанцам прочного боевого устройства, а потому с задачей не справился.
В конце августа 1771 года в Москве разразилась эпидемия чумы. Генерал-губернатором, главнокомандующим Москвы в то время был Пётр Семёнович Салтыков (1698–1772). Сотни москвичей погибали от чумы каждый день. В страхе перед заражением помещики, богатые купцы, чиновники покидали город, бросив свои дома и крепостных людей. В сентябре, спасая свою семью, не дожидаясь разрешения императрицы, Салтыков выехал в своё подмосковное имение Марфино. В его отсутствие 16 сентября в Москве вспыхнул Чумной бунт, во время которого бунтовщиками был убит московский архиепископ Амвросий, пытавшийся не допустить распространения чумы через целование иконы Божией Матери и через деньги, пожертвованные иконе. В этот день московский губернатор ПД. Еропкин, применив самые жёсткие меры воздействия, расстрелял из ружей, а затем и из пушек картечью толпы мятежников и, рассеяв остальных, восстановил некоторый порядок в Москве. Но и сам пострадал в этой битве: он был серьёзно ранен шестом и камнем, в двух местах. От ранений у него началась лихорадка, и он был вынужден слечь в постель. Однако он успел сообщить Салтыкову о бунте, и уже в 9 часов утра следующего дня генерал-губернатор вернулся в Москву, вызвал обер-полицмейстера Бахметева и велел ему идти с полком на Красную площадь, потому что и в этот день, 17 сентября, уже на рассвете, толпы мятежников стали ломиться в Кремль, требуя, чтобы им были выданы бунтовщики, захваченные накануне властями, чтобы были снова открыты опечатанные бани, чтобы были уничтожены карантины, а лекарей чтоб к их должности не допускали.