Активным участником заговора стал уже упоминавшийся капитан гвардии князь М. И. Дашков. За ним стоял его дядя по матери — Никита Иванович Панин, воспитатель цесаревича Павла. Панин был сторонником аристократической олигархии, ограничивавшей абсолютное самодержавие, и планировал создать регентский совет во главе с Екатериной для управления государством после свержения Петра III.
Об этом Панин сугубо конфиденциально поделился с Екатериной, но разговор поначалу не получил никакого развития. И все же Панин не оставлял увлекавшей его идеи, беспокоясь за судьбу своего семилетнего воспитанника, которого он искренне любил. Панин понимал, что если Екатерина попадет в крепостной каземат, то рядом с ней окажется и Павел, ибо Петр Федорович не считал его своим сыном.
Заговор созревал, но Панин на первых порах не был вовлечен в него. Меж тем одну из первых ролей в подготовке рискованного и опасного предприятия стала играть жена князя М. И. Дашкова — Екатерина Романовна. Ее отцом был граф Роман Илларионович Воронцов, а великий канцлер Михаил Илларионович Воронцов — дядей.
А о старшей сестре Екатерины Романовны, любовнице Петра III — Елизавете Романовне, мы уже знаем.
Близость родителей Екатерины Романовны к императорской фамилии послужила причиной того, что ее крестной матерью была Елизавета Петровна, а крестным отцом — Петр Федорович. Воспитывалась она в доме дяди М. И. Воронцова вместе с его дочерью, получила блестящее образование и на всю жизнь сохранила страстную привязанность к наукам и книгам.
О ее любви к чтению узнал Иван Иванович Шувалов и стал присылать любознательной девочке книги из своей богатой библиотеки. Потом считалось, что в России среди женщин по начитанности и образованности не было равных Е. Р. Дашковой и самой Екатерине Алексеевне. Именно этот интерес к книгам и сблизил двух женщин в начале 1759 года, когда Екатерина Алексеевна заехала поужинать к М. И. Воронцову.
Вспоминая об этой первой встрече с Екатериной, Дашкова писала: «Мы почувствовали взаимное влечение друг к другу, а очарование, исходившее от нее, в особенности когда она хотела привлечь к себе кого-нибудь, было слишком могущественно, чтобы подросток, которому не было и 15 лет, мог противиться, и я навсегда отдала ей свое сердце… Великая княгиня осыпала меня своими милостями и пленила своим разговором. Возвышенность ее мыслей, знания, которыми она обладала, запечатлели ее образ в моем сердце и в моем уме, снабдившем ее всеми атрибутами, присущими богато одаренным природой натурам. Этот длинный вечер, в течение которого она говорила почти исключительно со мной одной, промелькнул для меня, как одна минута. Он и стал первоначальной причиной многих событий…»
Шестнадцати лет Екатерина Романовна вышла замуж за штабс-капитана Преображенского полка, красавца и великана, князя Михаила Ивановича Дашкова, матерью которого была Анастасия Михайловна Леонтьева — племянница матери Петра I Натальи Кирилловны Нарышкиной. Таким образом, М. И. Дашков доводился Петру I двоюродным внучатным племянником.
За два года у Дашковых родились дочь и сын, но это не помешало Екатерине Романовне много читать и вести светскую жизнь. Летом 1760 года она еще более сблизилась с Екатериной Алексеевной. Дашкова установила тесные отношения и с родственниками мужа — Еверлаковыми и Леонтьевыми.
Ночью, в канун смерти Елизаветы Петровны, Дашкова, больная, тайно проникла во дворец и сказала Екатерине, что она будет верна ей до конца, разделит с нею любые тяготы и пойдет ради нее на любые жертвы.
После того как на обеде в честь подписания мира с Пруссией произошел скандал, Екатерина Алексеевна начала расширять круг заговорщиков. Орловы и Дашковы втянули в комплот еще нескольких гвардейских офицеров: преображенцев, капитанов П. В. Пассека, М. Е. Баскакова, С. А. Бредихина, Е. А. Черткова, поручика князя Ф. С. Барятинского, конногвардейца, секунд-ротмистра Ф. А. Хитрово, братьев-измайловцев — премьер-майора Н. И. Рославлева и капитана А. И. Рославлева и других. В заговор был вовлечен и командир Измайловского полка К. Г. Разумовский. Сама Дашкова открылась графу Н. И. Панину и его племяннику, генералу князю Н. В. Репнину. К заговору примкнул возвратившийся в Петербург с театра военных действий генерал князь Михаил Никитич Волконский.
Многие заговорщики были связаны друг с другом родством и свойством, особенно Дашковы и Воронцовы. Кроме военных в заговор вовлекали директора Академии наук Григория Николаевича Теплова, авторитетного иерарха Церкви — архиепископа Новгородского и Великолуцкого Димитрия.
В то время как заговор набирал силу, Петр III вел себя по-прежнему. Дашкова писала о нем: «Поутру быть первым капралом на вахт-параде, затем плотно пообедать, выпить хорошего бургундского вина, провести вечер со своими шутами и несколькими женщинами и исполнять приказания прусского короля — вот что составляло счастье Петра III, и все его семимесячное царствование представляло из себя подобное бессодержательное существование изо дня в день, которое не могло внушать уважения».