София-Августа-Фредерика, принцесса Ангальт-Цербская, родилась 21 апреля 1729 года в городе Штеттине. По матери она принадлежала к роду князей Голштейн-Готторпских, по отцу — к роду князей Ангальт-Цербстских. Таких мелких княжеских германских родов было множество, и потому жизнь юной принцессы не отличалась богатством и роскошью. Её отец Христиан Август состоял на службе у короля прусского, был полковым командиром, комендантом, потом — губернатором Штеттина, где и родилась его дочь, будущая императрица.
Екатерина получила домашнее образование. Обучалась немецкому и французскому языкам, танцам, музыке, основам истории, географии, богословия. Воспитывалась в строгости. Она росла резвой, любознательной, шаловливой и даже бедовой девчонкой, любила проказничать и щегольнуть своей отвагой перед мальчишками, с которыми запросто играла на штеттинских улицах.
Императрица Елизавета Петровна взялась за устройство семейной жизни Петра сразу же после его приезда в Петербург. Среди возможных кандидаток в супруги наследника рассматривалась и юная Ангальт-Цербстская принцесса; в конце концов, выбор был сделан в её пользу. В январе 1744 года София и её мать были вызваны в Россию.
Елизавета приняла будущую невестку достаточно благосклонно, впрочем, та изо всех сил старалась прийтись ко двору. Очень скоро София-Августа-Фредерика поняла, что для успешной жизни в России она и сама должна стать русской, и усердно принялась за изучение русского языка, который ей преподавал Василий Ададуров, и православной веры, в которой её наставлял Симон Тодоровский. Самозабвенно занимаясь, а, также, не приняв во внимание холодного московского климата, девушка заболела воспалением лёгких, и некоторое время находилась между жизнью и смертью. Когда её состояние стало совсем скверным, мать хотела пригласить лютеранского священника, но принцесса настояла на Тодоровском, ибо считала себя уже православной. Этот эпизод вскоре стал известен всем, и расположил к Софии, как Елизавету, так и её двор.
28 июня (9 июля) 1744 София-Фредерика-Августа перешла из лютеранства в православие и получила имя Екатерины Алексеевны (то же имя и отчество, что и у матери Елизаветы — Екатерины I), а на следующий день была обручена с будущим императором.
После обручения, произошедшего 29 июня 1744 года, Екатерина (уже, конечно, крещённая в православную веру) продолжала заниматься русским языком, много читала, регулярно посещала церковь, создавая впечатление очень набожной девушки. Несмотря на интриги собственной матери, имевшей переписку с королём Фридрихом II (и раскрывавшей в этой переписке некоторые дворцовые тайны, о которых Елизавета предпочла бы молчать), девушка с каждым днём завоёвывала всё большую любовь и уважение. Свадьба состоялась 21 августа 1745 года.
