Екатерина уже завоевала себе такое положение в обществе, при котором на нее смотрели, как на единственную надежду, удержать неуравновешенного мужа в рамках, в случае смерти императрицы Елизаветы. Теперь она нуждалась в серьезной военной опоре. Такую опору великой княгине могли обеспечить братья Орловы, являвшиеся признанными вожаками столичной гвардейской молодежи. Коротко знавший Григория еще по совместной армейской службе в Кенигсберге Андрей Тимофеевич Болотов описывает впечатление, которое тот производил на офицеров: "Он и тогда имел во всем характере своем столь много хорошего и привлекательного, что нельзя было его никому не любить".61 Когда Орлов и Болотов вновь встретились в Петербурге, Григорий, по словам приятеля, "был тогда уже очень и очень коротко знаком государыне императрице... и набирал для нее и для производства замышленного... переворота"62 подходящих людей. Так, в сердце Екатерины вместе с любовью вошел трезвый расчет.

Григорий Григорьевич оправдал возложенные на него и его братьев надежды. Заговор готовился долго, а совершился молниеносно. Петр III был свергнут с престола, но что еще важнее, в трудной политической борьбе, которая развернулась сразу после переворота между партией, поддерживающей притязания Екатерины, и партией, пытавшейся передать корону ее сыну Павлу, Орловы одержали победу. Екатерина стала самодержавной государыней.

Впереди Орлова ждала власть, но именно этой-то власти, а вернее связанной с ней повседневной кропотливой государственной работы и не выдержал сильный, но бесшабашный и ленивый Гри Гри, как называла его императрица. Сама Екатерина писала о нем: "Это самый красивый человек своего времени; природа была необыкновенно щедра относительно его наружности, ума, сердца, души. Прилежно ни чем заняться он не может, но природная острота его подмечает сильную и слабую сторону того, о чем слышит, и далеко оставляет за собой того, кто сообщает ему об этом предмете".63