Екатерина родилась в скромной обстановке прусского генерала из мелких немецких князей и росла резвой, шаловливой, даже бедовой девочкой, любившей попроказить над старшими, особенно надзирательницами, щегольнуть отвагой перед мальчиками и умевшей не смигнуть, когда трусила. Родители не отягощали ее своими воспитательными заботами. Отец ее был усердный служака, а мать, Иоанна Елизавета, – неуживчивая и непоседная женщина, которую так и тянуло на ссору и кляузу, ходячая интрига, воплощенное приключение; ей было везде хорошо, только не дома. На своем веку она исколесила чуть не всю Европу, побывала в любой столице, служила Фридриху Великому по таким дипломатическим делам, за которые стеснялись браться настоящие дипломаты, чем заслужила большой респект у великого короля. И незадолго до воцарения дочери, она умерла в Париже в очень стесненном положении, потому что Фридрих скупо оплачивал услуги своих агентов.
Екатерина могла только благодарить судьбу за то, что мать редко бывала дома. В воспитании детей штеттинская комендантша придерживалась простейших правил, и Екатерина сама потом признавалась, что за всякий промах приучена была ждать материнских пощечин. Ей не исполнилось и 15 лет, когда в нее влюбился один из ее голштинских дядей, состоявший на саксонской, а потом на прусской службе, и даже добился от племянницы согласия выйти за него замуж. Но чисто голштинская встреча благоприятных обстоятельств разрушила эту раннюю идиллию и отвела ангальт-цербстскую принцессу от скромной доли прусской полковницы или генеральши, чтобы оправдать пророчество брауншвейгского каноника, доставив ей не три, а только одну корону, но зато стоившую десяти немецких.