Akcja serialu „Katarzyna wielka” została osadzona w burzliwej politycznie i obyczajowo Rosji XVIII wieku, kiedy to przez niemal pół wieku niepodzielną władzę nad imperium sprawowała caryca Katarzyna. Produkcja podąża za władczynią w trakcie jej panowania, śledząc namiętny romans, który nawiązała z Grigorijem Potiomkinem. Wśród skandali, intrygi i konfliktów, udało im się zbudować wyjątkową i pełną oddania relację, dzięki czemu byli w stanie przeciwstawić się swoim przeciwnikom i wspólnie pełnić funkcję architektów współczesnej Rosji, wprowadzając szereg liberalizujących reform.