Императорский кортеж, в сопровождении нескольких тысяч гвардейцев, направился к Зимнему дворцу, где Сенат и Синод готовы были присягнуть Екатерине и вручить ей отпечатанный манифест. Панин привез во дворец своего воспитанника — его подняли с постели, и он был еще в ночной рубашке и колпаке. Новость летела по городу, ко дворцу стекался народ и приветствовал появившуюся у окна Екатерину. Двери Зимнего распахнулись, и залы заполнили солдаты, священники, послы и простой народ, чтобы присягнуть новой царице или просто поглазеть на революцию.

Вскоре за Паниным и великим князем приехала Дашкова: «Я приказала горничной приготовить мне парадное платье [...] и поспешила в Зимний дворец». Появление разодетой княгини вызвало конфуз: сначала ее не хотели впускать, а затем она не могла протиснуться сквозь толпу. В конце концов солдаты подняли ее «и понесли над толпой. Мне говорили самые лестные и трогательные слова, желали счастья и благословляли... Мое помятое платье и растрепанная прическа представлялись моему воображению как дань победе [...] в таком виде я предстала перед императрицей».

Императрица и княгиня обнялись, но радоваться победе было рано: армия Петра, достигшая Ливонии, могла вернуться и разгромить гвардейцев. Под его контролем оставалась и крепость Кронштадт, охранявшая морские рубежи столицы. По совету Панина, Орловых и других офицеров, включая графа Кирилла Разумовского, Екатерина послала в Кронштадт адмирала Талызина.

Теперь осталось захватить самого императора. Екатерина приказала гвардейцам приготовиться к походу на Петергоф. Возможно, вспомнив, как шел мужской наряд Елизавете, Екатерина потребовала себе гвардейский мундир. Солдаты с радостью сбрасывали ненавистную прусскую форму и надевали старую. Екатерине отдал свой мундир капитан Талызин (кузен адмирала), а княгине Дашковой — поручик Пушкин: оба эти офицера-гвардейца были приблизительно нашего роста», — вспоминала Дашкова.

Пока Екатерина принимала своих сторонников в Зимнем дворце, Петр III прибыл, как было намечено, в Петергоф, чтобы отпраздновать вместе с супругой день св. Петра и Павла. Но Монплезир пустовал. На постели Екатерины, словно призрак, лежало ее праздничное платье. Увидев его, Петр разрыдался.

Единственным из его придворных, кто не потерял голову, был престарелый фельдмаршал граф Бурхардт фон Миних, участник переворота 1740-1741 годов, недавно возвращенный из ссылки. Он предложил немедленный марш-бросок на Петербург — но перед ним был не Петр Великий. Император послал эмиссаров, чтобы вступить в переговоры либо арестовать Екатерину, но все они перешли на ее сторону: канцлер Михаил Воронцов, стоявший на подножке кареты мятежной Елизаветы двадцать лет назад, вызвался отправиться в столицу, но, лишь только туда явился, бросился на колени перед новой государыней. Обескураженный Петр со своим двором вернулся в Ораниенбаум. Наконец, около 10 часов вечера, Миних уговорил его попытаться захватить Кронштадт. Петр был пьян, и взойти на борт галеры ему помогали Миних и Елизавета Воронцова. Через три часа они подошли к Кронштадту.

Миних крикнул часовому, что прибыл император, но в ответ послышалось: «Императора больше нет». Адмирал Талызин успел вовремя: Кронштадт уже признавал только Екатерину. По возвращении в Ораниенбаум несчастный император, который всегда предчувствовал свою судьбу, желал только одного: отречься от Престола и вернуться в родную Голштинию.