Екатерина восприняла случившееся как оскорбление, тем более обидное, что оно исходило от семнадцатилетнего юноши, посмевшего противоречить ей, великой императрице. Она была столь подавленна, что после отъезда шведского короля из Петербурга уединилась и некоторое время не показывалась на публике.
«В воскресенье 2 ноября, — вспоминала фрейлина Екатерины В. Н. Головина, — государыня в последний раз появилась пред большим обществом. Казалось, то было ея прощание с подданными. Всех поразило впечатление, которое она произвела в тот день. Обыкновенно она слушала литургию, стоя в смежной с церковью комнате, из которой выходило окно в алтарь. 2 ноября Ея Величество прошла в церковь чрез залу кавалергардов, в которой, по обычаю, собран был весь двор. Она была в трауре по случаю кончины королевы португальской, и вид у нея был такой хороший, какого уже давно не замечали. Г-жа Виже-Лебрен только что кончила портрет великой княгини Елисаветы. Ея Величество приказала выставить его в тронной зале, долго рассматривала и говорила о нем с лицами, приглашенными к высочайшему столу». Спустя два дня, по воспоминаниям другого мемуариста, «она, по обыкновению, принимала свое общество в спальной комнате, разговаривала очень много о кончине сардинского короля и стращала смертью Льва Александровича Нарышкина». Нарышкин был одним из последних оставшихся в живых друзей молодости императрицы. Он был моложе ее на четыре года, и ему было суждено ее пережить.
5 ноября императрица встала, как всегда, в шесть утра и, выпив кофе, работала в своей спальне до девяти. После этого, опять же как и всегда, она прошла в примыкавшую к спальне уборную, то есть гардеробную комнату, где обычно проводила минут десять. Однако прошло полчаса, а она не выходила. Камердинер государыни Захар Зотов, забеспокоившись, заглянул в уборную и обнаружил свою госпожу на полу без сознания. Екатерину отнесли в спальню и, поскольку она была весьма грузной и поднять ее на постель оказалось делом нелегким, положили на полу. Во дворец срочно были вызваны великий князь Александр Павлович, Безбородко, генерал-прокурор Сената Самойлов, президент Вотчинной коллегии Н. И. Салтыков и оказавшийся в Петербурге А. Г. Орлов. Придворный доктор Роджерсон пустил императрице кровь, но из вены на руке вылилось лишь несколько густых темных капель. Все попытки привести Екатерину в сознание успеха не принесли, и послали за духовником. Алексей Орлов решил, что пришла пора известить о происходящем Павла, и послал в Гатчину гвардейского офицера. Туда же поскакал брат фаворита Н. А. Зубов. В свою очередь, великий князь Александр послал к отцу Ф. В. Ростопчина. Каждый старался сделать все, чтобы наследник не заподозрил его в злом умысле.
Увидев прискакавшего в Гатчину Зубова, Павел сперва испугался, что тот прибыл его арестовать, но, узнав, в чем дело, обнял и расцеловал. Около девяти вечера Павел с женой прибыли в Зимний дворец, где были встречены старшими сыновьями, уже успевшими предусмотрительно переодеться в форму гатчинских полков. «Императрица без сознания лежала на тюфяке, разостланном на полу, за ширмами. Комната была слабо освещена. Вопли женщин сливались с предсмертным хрипением государыни, и то были единственные звуки, нарушавшие глубокую тишину». (Майков Л. «Вновь найденные записки о Екатерине II»). Встав на колени, Павел и Мария Федоровна целовали Екатерине руки, прося благословения, но она по-прежнему не приходила в себя. После бессонной ночи, когда стало ясно, что надежды не остается, Павел велел Безбородко и Самойлову собрать и опечатать бумаги императрицы и подготовить манифест о его восшествии на престол. Агония Екатерины продолжалась до десяти вечера 6 ноября 1796 г. «Казалось, что смерть, пресекши жизнь сей Великой Государыни и нанеся своим ударом конец и великим делам ея, оставила тело в объятиях сладкаго сна. Приятность и величество возвратились опять в черты лица ея и представили еще царицу, которая славою своего царствования наполняла всю вселенную. Сын ея и Наследник, наклоня голову пред телом, вышел, заливаясь слезами, в другую комнату. Спальная комната в мгновение ока наполнилась воплем женщин, служивших Екатерине…» (Ростопчин Ф. «Последний день жизни императрицы Екатерины II и первый день царствования императора Павла I»).
В бумагах Екатерины сохранилась шутливая эпитафия, которую императрица сочинила самой себе: «Здесь лежит Екатерина Вторая, родившаяся в Штеттине 21 апреля (2 мая) 1729 года. Она прибыла в Россию в 1744 г., чтобы выдти замуж за Петра III. Четырнадцати лет от роду, она возымела тройное намерение — понравиться своему мужу, Елизавете и народу. Она ничего не забывала, чтобы успеть в этом. В течение 18 лет скуки и уединения она поневоле прочла много книг. Вступив на Российский престол, она желала добра и старалась доставить своим подданным счастие, свободу и собственность. Она легко прощала и не питала ни к кому ненависти. Пощадливая, обходительная, от природы веселонравная, с душею республиканскою и с добрым сердцем, она имела друзей. Работа ей легко давалась, она любила искусства и быть на людях». Увы! Этим словам не суждено было появиться на ее могильном камне. И напрасно в своем «странном завещании» грозила она позором тому, кто не выполнит ее последнюю волю. Ее похоронили в соборе Святых Петра и Павла в Петропавловской крепости. А рядом император Павел распорядился положить того, воспоминания о ком она всю жизнь старалась изгнать из своей памяти, — ее несчастного мужа. По свидетельству П. А. Вяземского, «английской министр при дворе Екатерины, присутствовавший на ее похоронах, сказал: „On enterre la Russie“ (Хоронят Россию. — фр.).