Потом самозванка, пытаясь заручиться поддержкой влиятельных людей, отправилась в Венецию, затем в Константинополь, где вокруг нее должен был сформироваться добровольческий польско-французский корпус, готовый начать военные действия против России. В дальнейшем во главе этого корпуса ей следовало обратиться с воззванием к действующей российской армии и склонить ее на свою сторону. В обмен на помощь она обязывалась восстановить Польское королевство в границах, которые оно имело во времена саксонской династии, и, свергнув с престола Станислава Понятовского, утвердить в качестве польского короля приверженца конфедерации. План этот был в тех условиях вряд ли осуществим, однако самозваная Елизавета и ее окружение считали иначе.
13 марта 1774 года самозванка покинула Оберштейн. Оказавшись в Италии под именем графини Пиннеберг, она остановилась в роскошном доме на территории французского посольства, где завела собственный двор, который постоянно посещали французские и польские авантюристы, рассчитывавшие на будущие выгоды от затеянного «принцессой» предприятия. 16 мая лже-Елизавета вместе с князем Радзивиллом села на корабль, желая добраться до Константинополя. Однако им удалось доплыть лишь до острова Корфу, где плохая погода едва ли не вынудила их отказаться от своего намерения. Часть свиты, сопровождавшая «княжну», предпочла вернуться в Венецию, она же, перейдя на турецкий корабль, все же попыталась достичь Константинополя, но вместо того бурей была выброшена около Рагузы (современное название – Дубровник, Хорватия), где и прожила до конца 1774 года. Приблизительно в это время самозванка обзавелась подметными «завещаниями» Петра I и «матери» Елизаветы Петровны, написанными почему-то на французском языке. В последнем предписывалось короновать наследницу «Елизавету Петровну» по достижении совершеннолетия и предоставить ей неограниченную власть над империей. Исследователи полагают, что к изготовлению подложных документов приложили руку князь Радзивилл и бывшие в его свите поляки.
В то же время в России пристально заинтересовались особой, претендующей на святая святых – императорский трон. Екатерина, поначалу не придавшая вести об «объявившейся самозванке» никакого значения, приказала немедля «схватить бродяжку» и доставить в Россию. Ведь только что страну всколыхнуло пугачевское восстание, а тут новая напасть! Необходимо было точно знать: кто такая эта дерзкая дама и каковы ее возможности? Разрешить загадку она поручила Главнокомандующему русской эскадры в Ливорно, Алексею Орлову. 12 ноября 1774 года ему было дано прямое указание арестовать самозванку, а именно: «поймать всклепавшую на себя имя во что бы то ни стало». Выполнить императорский приказ оказалось нетрудно – новоявленная Елизавета сама искала встречи с всесильным графом. Старший брат экс-фаворита Екатерины Григория Орлова, Алексей, был в немилости, и принцесса очень рассчитывала расположить к себе опального героя Чесмы. Притворившись ее сторонником, А. Орлов пообещал ей свою помощь. По приглашению русского адмирала тщеславная авантюристка в сопровождении двух преданных помощников – конфедератов-поляков, четверых слуг и горничной прибыла на флагманский корабль понаблюдать за морскими маневрами. На судне мнимую Елизавету арестовали и доставили в Петербург.
Существует, впрочем, и другая версия ареста самозванки, согласно которой «княжну» заманили в Ливорно под предлогом заключения брака между ней и Орловым, причем венчать их должен был православный священник, находившийся на флагманском корабле. Так или иначе, авантюристка попалась в расставленную ловушку. Уже будучи под стражей, она написала письмо графу Орлову, в котором уверяла его в своей неизменной любви и просила помочь ей освободиться. Продолжая играть комедию, граф, опасавшийся возможной мести со стороны сообщников самозванки, написал ответное послание, где указывал, будто сам находится «под караулом», но приложит все усилия, чтобы бежать и освободить ее. Этот спектакль разыграли с целью удержать пленницу от попытки самоубийства. Опасения на этот счет были ненапрасны. Понимая всю отчаянность своего положения, «княжна» несколько раз пыталась наложить на себя руки – в частности выбросившись за борт, в результате чего за ней пришлось вести постоянное наблюдение.