Шлюб царевича Олексія і німецької принцеси Софії-Шарлотти Брауншвейг-Вольфенбюттельської, який відбувся у 1711 році в саксонському місті Торгау за посередництва польського короля Августа Сильного, став результатом дипломатичних зусиль царя Петра I, направлених на встановлення родинних зв'язків з однією з найстаріших німецьких династій — його 17-річна невістка походила з дому Вельфів і доводилась рідною сестрою дружині Карла VI Габсбурга, титулярній імператриці Священної Римської імперії Єлизаветі-Крістіні (матері майбутньої імператриці Марії-Терезії).
Сам же Петро I наступного року одружився вдруге, взявши шлюб зі своєю давньою коханкою і матір'ю його двох доньок 26-літньою Мартою Скавронською. Походження вона була невисокого — з ліфлянських селян, разом з родиною лютеранського пастора Ернста Глюка, у якого в Марієнбурзі (нині Алуксне, Латвія) служила покоївкою. Після падіння міста в ході Північної війни потрапила до Москви, де прислуговувала у домі царського соратника Олександра Меншикова. Перейшовши у православ'я, Марта взяла ім'я «Катерина», по-батькові стала «Олексіївна» на честь свого хрещеного царевича Олексія (сина Петра I), а в якості прізвища вибрала «Михайлова» — один з псевдонімів її майбутнього чоловіка. Вона потрохи освоїла російську, але так і залишилась неписьменною, не навчившись ні читати, ні писати.
Софія-Шарлотта померла 2 листопада (22 жовтня за ст. ст.) 1715 року від пологової лихоманки через кілька днів після народження сина, названного Петром на честь її тестя.
Через 17 днів сина народила і Катерина Олексіївна, якого теж назвали Петром. Це підірвало й без того хистке положення при дворі царевича Олексія, сина царя Петра, — його невміння і небажання вести державні справи вже тривалий час були причиною конфліктів з батьком і з народженям молодшого брата шанси успадкувати престол стали для нього примарними, про що цар не втратив нагоду нагадати синові листом у день похорон своєї невістки.
У 1716 році Олексій таємно виїхав до Відня, де за посередництва рідні своєї дружини намагався отримати підтримку при австрійському і шведському дворах для боротьби за корону по смерті свого вже немолодого батька. Так і досягнувши в цьому питанні успіху, він повернувся в Петербург лише після обіцянки батька його пробачити. Однак відразу по поверненні у лютому 1718 року спеціальним царським маніфестом його позбавили прав на престол, а згодом звинуватили у державній зраді і засудили до страти.
Помер Олексій у Петропавловській фортеці 7 липня (26 червня) 1718 року «від удару», лише два дні проживши після оголошення вироку. Через 10 місяців помер і його 4-літній брат Петро Петрович. Єдиним спадкоємцем дому Романових став його 4-річний син Петро Олексійович, внук царя Петра I.
Проте, розпочавши після успішного завершення Великої Північної війни низку реформ з перетворення Московського царства на імперію, Петро I змінив і традиційний звичай передачі монаршої влади по родинній чоловічій лінії: законом від 16 (5) лютого 1722 року спадкоємцем міг стати будь-хто за його особистим рішенням.
В останні роки Петро знову став прихильно ставитись до Катерини. Їй, як колись у молодості, було дозволено супроводжувати його у військовому поході, на цей раз Перському, по поверненню з якого 18 (7) травня 1724 року на пишній церемонії в Успенському соборі в Москві Петро власноруч коронував її як імператрицю-дружину. Проте своєю наступницею так і не назвав, як вважається, через виявлену за кілька місяців її «особливу прихильність» до царського камергера Вілліма Монса.
У кінці січня 1725 року Петро I, що вже давно страждав від сечокам'яної хвороби, геть занеміг, і 2 лютого, прикутий до ліжка у своїй резиденції на набережній Неви у Сакт-Петербурзі, вирішив за краще висповідатись. 7 лютого він розпорядився амністувати всіх засуджених на смерть і каторгу, але написати (чи продиктувати) заповіт не встиг, впавши того ж дня у забуття.
Коли стало очевидно, що цар вмирає, на раду зібрались члени Синоду, Сенату і вище офіцерство. Давні дворянські родини були схильні бачити наступником престолу внука імператора, знать, що піднялась у роки правління Петра, — його дружину. Протистояння вирішилось Олександром Меншиковим, за чиїм наказом на площі перед будинком, де засідала рада, вишикувались два гвардійські полки, чиє керівництво заявило про готовність застосувати силу, якщо хтось піде проти «їх матері Катерини». Не маючи особливого вибору, Сенат благословив фактичний двірцевий переворот, одностайно проголосивши Катерину Олексіївну «великою государинею імператрицею, самодержицею всеросійською».
О 6-й ранку 8 лютого (28 січня) 1725 року 53-річний Петро I помер, завершивши своє майже 43-літнє правління. Вдова оголосила по ньому річний траур, під час якого дами мали носити відповідні сукні, кавалери — жалобні пов'язки на рукавах. До поховання всім було наказано вдягатись лише в чорне, а вищим сановникам — ще й задрапірувати чорним по дві кімнати у своїх будинках. 10 лютого забальзамоване тіло імператора виставили для прощання в Зимовому палаці, де воно пробуло до 20 березня, 40-го дня від смерті, коли його перенесли (разом з померлою 15 березня 6-літньою Наталією, донькою Петра і Катерини) в собор Петра і Павла.
«Сумна комісія» на чолі з Яковом Брюсом організувала поховання першого російського імператора як пишну процесію за участю близько двох сотень представників вищого духовенства і тисяч мирян: запряжену вісьмома кіньми в чорних попонах траурну колісницю супроводжували 60 гвардійських бомбардирів із запаленими свічками, над труною 10 штаб-офіцерів несли багатий балдахін на литих срібних держаках з гербами, а його покрив притримували за кисті два полковника. За колісницею несли царські регалії. За ними слідували імператриця й офіційні особи групами по старшинству, усі в чорному.
Була сильна завірюха, але Катерина, підтримувана Олександром Меншиковим і Петром Апраксіним, йшла за труною пішки.
Перейшовши по льоду Неву, процесія дісталась Петропавлівської фортеці, де на паперті однойменного собору її зустріли члени Синоду на чолі з Феофаном, архієпископом Псковським і Нарвським, в оточенні 1250 гренадерів зі смолоскипами. Після короткої служби під три постріли з гармат тіла царя і його доньки символічно поховали — посипали землею, залишивши труни на катафалках під балдахіном у спеціально зведеній всередині недобудованого собору дерев'яній церкві, в очікуванні завершення будівництва.
Катерина Олексіївна управлінських здібностей не мала і у справи державної ваги втручатись не намагалась. Як майже одноголосно свідчать іноземні дипломати, більшість часу вона витрачала на бали, застілля, прогулянки «огородом», як означався тоді Літній сад, і нічною столицею. Траур розвагам перешкодою не був, як і далеко не повна казна не заважала витрачати на розваги і вбрання шалені кошти. Справами імперії відав фельдмаршал Меншиков, який швидко повернув втрачені в останні роки вплив і посади, і керована ним Верховна Таємна Рада — дорадчий орган при імператриці, що мав урівноважувати вплив Сенату, з яким ладнати у Меншикова, як президента військової колегії, не дуже виходило.
Що було потім
Правління Катерини I було нетривалим. Вона встигла привезти до Петербурга і належно забезпечити майже усю свою багаточисельну ліфляндську рідню, надавши двом братам графські титули, а сестрам, ще донедавна кріпачкам, — спадкове дворянство. З подачі Меншикова, який звітував про державні справи і подавав на підпис документи, Катерина замінила надто незалежного архієпископа Великоновгородського Феодосія Яновського на більш лояльного радника Петра I Феофана Прокоповича, відкрила засновану її покійним чоловіком Петербурзьку академію наук, уклала з Пруссією союз проти Польщі. Через невдоволення, викликане кількома неурожайними роками, довелось прислухатись і до порад Сенату й знизити подушний податок. Проте зібрати недоїмки минулих років так і не вдалось і владу на місцях на догоду Меншикову було знову повернуто воєводам.
Шалений темп неперервних розваг імператриці, якого не витримував навіть її на дев'ять років молодший фаворит Рейнгольд Легенвольд, підірвали здоров'я 43-літньої Катерини. 10 квітня 1727 року вона серйозно захворіла. Кашель змінила лихоманка, з'явились ознаки пневмонії. Питання престолонаслідування так і залишилось невирішеними, й, поступаючись проханням Меншикова, вже немічна Катерина схвалила т. зв. тестамент, яким заповіла престол своєму нерідному внуку 12-літньому великому князю Петру Олексійовичу (сину замученого тортурами царевича Олексія), окремим пунктом заповіту наказавши підданим сприяти його заручинам і одруженню з донькою Меншикова, а своїх двох доньок Анну та Єлизавету і їх «десцендів» поставила наступними у черзі престолонаслідування.
Померла перша російська імператриця 17 (6) травня 1727 року. Через 10 днів труна з її тілом була поміщена поруч з труною її чоловіка у соборі Петра і Павла, де простояла до 1 червня (21 травня) 1731 року, коли Катерину I і Петра I там же урочисто поховали, попередньо опустивши на дно могил їх серця і нутрощі.
У цей час Росією вже півтора роки правила Анна Іванівна, небога Петра I (донька його брата Івана V) — після наглої смерті від віспи підлітка Петра II вузьке коло членів Таємної ради знехтувало заповітом «ліфляндської прачки» і правами на престол її дволітнього внука Карла Петра Ульріха, принца Гольштейнського, звівши на царство «народжену від російської матері» курляндську герцогиню, на яку вони плекали марні надії «накинути намордник».