Панин примкнул к заговору не потому, что опасался за собственное положение при дворе. Он боялся за Павла. Император открыто отрицал свое отцовство, а придворные сплетники отмечали удивительное сходство черт Павла и Сергея Салтыкова, уехавшего посланником в Париж. Над мальчиком сгущались тучи. Кто мог и должен был защитить его? Только Панин. Цесаревича доверила ему еще покойная императрица, и, чтобы выполнить свой долг, Никита Иванович готов был идти на любой риск.
Заговорщики действовали быстро и осмотрительно. Панину удалось привлечь к делу двух очень нужных и влиятельных людей - гетмана Малороссии графа Кирилу Григорьевича Разумовского и генерала М.Н. Волконского, у Екатерины было много друзей и почитателей среди гвардейских офицеров, меж которых особенно усердными помощниками стали пять братьев Орловых. С одним из них, Григорием, императрицу соединяли узы сердечной привязанности, поэтому братья возлагали на переворот большие надежды. Орловы хотели по устранении Петра III возвести на престол Екатерину. Панин предлагал объявить императором Павла, а мать его сделать правительницей до его совершеннолетия. Как ни выигрывала Екатерина в сравнении со своим мужем, но ее восшествие на престол нельзя было назвать иначе, чем узурпацией. Панину очень не хотелось собственными руками творить беззаконие в таких масштабах.
О том, как договорились заговорщики, мнения современников расходятся. Согласно одной версии, Панин был вынужден уступить давлению Орловых и их сторонников, получив, впрочем, заверения Екатерины, что после совершеннолетия Павла она возьмет сына в соправители. Согласно другой версии, Никиту Ивановича просто обманули. В последний момент Алексей Орлов и Екатерина договорились, что она будет провозглашена не императрицей-регентшей, как было задумано, а самодержицей, с оговоркой о сопраалении Павла после его совершеннолетия. Первая версия кажется убедительнее. Иначе трудно объяснить те доверительные, пожалуй, даже дружеские отношения, которые установились между Паниным и Екатериной в последующие годы.
К концу июня для переворота все было готово. В гвардии среди соумышленников насчитывалось сорок офицеров и несколько тысяч солдат. В университетской типографии, над которой начальствовал гетман Разумовский, тайно печатался манифест о свержении Петра III*.* В столице было затишье, что очень способствовало окончанию приготовлений заговорщиков. Император со своими любимцами пьянствовал в Ораниенбауме. Екатерина жила в Петергофе, куда Петр III должен был приехать в день своего тезоименитства - 29 июня. Здесь-то и решено было его захватить. Пользуясь отсутствием императора, Панин вместе с несколькими офицерами успел осмотреть помещения Петергофского дворца, чтобы не упустить никакой мелочи. Предусмотрено было, кажется, все. Существовала лишь одна опасность - кто-нибудь из заговорщиков мог по беспечности или с умыслом сказать неосторожное слово. Остерегаться надо было и самому Панину: среди людей, состоявших при великом князе Павле, появился новый человек - Семен Порошин, адъютант и доверенное лицо императора.
27 июня вечером Никита Иванович отправился в гости к княгине Екатерине Романовне Дашковой, женщине, которая впоследствии будет признана одной из наиболее интересных деятельниц отечественной истории. 19-летняя Дашкова была в числе немногих своих современниц, у которых чтение французских книжек и неуемная природная энергия возбудили раннюю тягу к политическим интригам. Еще в юности Дашкова подружилась с великой княгиней Екатериной Алексеевной и после воцарения Петра III загорелась идеей организовать переворот в пользу своей августейшей подруги. Эту мысль она и внушала своим друзьям в том числе Панину
О том, что сближало Никиту Ивановича и Дашкову, мнения расходятся. Знавшие Панина объясняли его привязанность к княгине по-разному. Одни утверждали, что Никита Иванович был некогда близок с ее матерью, известной в свое время красавицей. Другие считали его поклонником самой княгини. Эту версию, впрочем, Екатерина Романовна в своих записках настойчиво отрицала. Дашкова действительно была недурна собой, умна, образованна, но ум ее, как писала позднее императрица, был "испорчен чудовищным тщеславием и сварливым характером". Несмотря на это, Панин всегда относился к княгине Екатерине Романовне чрезвычайно заботливо и прощал ей многочисленные эксцентричные выходки.