5 октября 1763 г. скончался Август III. Борьба за польское наследство перешла в решающую стадию. На следующий же день Екатерина II собрала на совещание всех руководителей государственных ведомств, присутствовали А. П. Бестужев-Рюмин, А. М. Голицын, И. И. Неплюев, А. В. Олсуфьев, З. Г. Чернышов и Н. И. Панин. В ходе совещания за основу был принят план действий, предложенный руководителем Коллегии иностранных дел Паниным. Он заключался в том, чтобы возвести на польский престол кого-нибудь из представителей древней польской династии Пястов. Россия обещала поддержку своему кандидату при условии, что он не пожелает стать самодержцем, будет сдержан и скован польской конституцией, сохранит сейм с «Liberum Veto», выборность короля, провинциальные сеймики, право конфедераций и т. д. В противном случае предполагалась возможность военного вмешательства России. На том же совещании было принято решение послать в Варшаву в помощь Кейзерлингу, который был уже стариком, князя Н. В. Репнина.
В начале ноября 1763 г. Коллегия иностранных дел уведомила Кейзерлинга и Репнина, что официальным русским кандидатом на польский престол является Станислав Понятовский. Кейзерлингу поручалось содействовать его победе на выборах, а также организовать подачу петиции польским сеймом Екатерине II с просьбой быть гарантом конституции и свободных выборов. Это обращение в случае необходимости можно было использовать как предлог для ввода русских войск в Польшу.
Период подготовки к новым выборам короля занял около года. Все это время русская дипломатическая разведка использовала на то, чтобы укрепить влияние русской партии в провинциальных сеймиках. Вербовка мелких шляхтичей и покупка голосов депутатов осуществлялись представителями «фамилии» Чарторыйских, Понятовских и русской агентурой. В декабре 1763 г. Екатерина сообщила в Варшаву, что на эти цели направлено 260 тыс. червонцев. Одновременно с вербовкой сторонников Понятовского, по примеру саксонской партии, началось вооружение русской партии. По предложению Н. И. Панина в Риге было заготовлено оружие и боеприпасы, которые нелегально, под предлогом продажи переправлялись в Польшу. Операцией руководил русский агент граф Огинский, командированный Чарторыйским в Петербург.
В декабре 1763 г. произошло событие, которое упростило работу русским дипломатам. Неожиданно умер основной конкурент России на польский престол курфюрст Саксонии Карл. Второй претендент, гетман Браницкий, получив под свое командование саксонские войска, решил использовать их для своей «избирательной кампании». В ответ Чарторыйские обратились за военной помощью к России. В декабре последовало распоряжение Екатерины И ввести в Польшу 700 казаков и 300 гусар. Однако в Петербурге еще не хотели вмешиваться в избирательную кампанию, опираясь на силу штыков. В январе 1764 г. Екатерина II разрешила Кейзерлингу приступить к агентурной работе по разложению войск Браницкого. В письме Кейзерлингу императрица писала:
По мере приближения выборов борьба между претендентами на престол все больше обострялась. На сеймике в Грауденце Браницкий и Потоцкий устроили кровавые беспорядки, сорвали Прусский сеймик и чуть было не спровоцировали военное столкновение со стоявшим неподалеку корпусом генерала Хомутова. В качестве ответной меры в апреле в Литву вошел корпус генерала Ренненкампфа численностью 6 тыс. человек, а в Варшаву — корпус генерала Волконского. Наконец, 7 сентября 1764 г. сейм избрал королем Речи Посполитой графа Станислава Понятовского. Король поблагодарил русский двор за помощь и направил коронного писаря графа Ржевуского посланником в Петербург. Выборы Станислава Понятовского, разгром саксонской партии, приход к власти «фамилии» Чарторыйских были значительной победой России над франко-австрийским блоком. Угроза саксонской наследственной монархии в Польше отпала. Не последнюю роль в этой победе сыграла русская дипломатическая разведка. Только на подкуп послов избирательного сейма в 1764 г. Н. В. Репнин истратил 60 тыс. рублей.