В 1866 году скончалась мать Катерины – Вера Долгорукая, так и не сумевшая выпутаться из долгов, и теперь имением Тепловка управлял ее брат Михаил. Он был бестолковый малый и смог посылать сестрам в Петербург только по 50 рублей в год – смешную сумму для смолянок. Однако Катя и Маша продолжали получать стипендию от императора, несмотря на то, что старшая сестра уже покинула институт. Александр II продолжал встречаться с Катей в разных местах столицы, которых оказалось на удивление мало. А в апреле 1866 года, когда император возвращался после встречи с Катериной в Летнем саду, в него стрелял террорист Каракозов. Больше здесь они не встречались.
Одно время они встречались на квартире брата Михаила на Бассейной улице, но тот, испугавшись общественного осуждения, отказал им в этом, чем несказанно удивил самодержца. Александру II казалось, что никто в городе не замечает его отношений с Долгорукой, в то время как высшее общество уже начало предвкушать скандал. Заметим, что во время этих тайных встреч Александр ограничивался только разговорами, не позволяя себе распускать руки.
Однако жажда любви не покидала его, и наконец в их отношениях наметился перелом. Летом 1866 года в Петергофе отмечалась очередная годовщина бракосочетания покойных Николая I с Александрой Федоровной. В трех верстах от Большого дворца находилась вилла Бельведер, куда сводня Варвара Шебеко и привезла Катерину. В тот же вечер она отдалась императору, который заявил ей: «Сегодня я не свободен, но при первой же возможности я женюсь на тебе, отселе я считаю тебя своей женой перед Богом, и я никогда тебя не покину». Он любовался ее кошачьими повадками и был готов на все. Ее страх, слезы, нежность и неумелые поцелуи укололи сердце опытного ловеласа. Екатерина говорила потом, что во время интима она была близка к обмороку и, что совсем уж неожиданно, почти в таком же состоянии трепета и восторга был сам царь. Галатея удалась вполне, и император сдержал свое слово. Екатерина смирилась со своей участью.
Однако после случая в Бельведере (о котором стало тут же известно) любовникам пришлось расстаться. Для того чтобы утих большой скандал, Екатерине по настоянию родственников пришлось уехать в Италию. Слухи не утихали, наоборот – становились день ото дня грязнее. Одни видели в Катерине всего лишь любовницу Александра, другие же уверяли, что Долгорукая невероятно развратная девушка – чуть ли не с пеленок. Что она нарочно ведет себя вызывающе и, чтобы разжечь страсть императора, танцует перед ним голой на столе! Тогда такого слова, как стриптиз, еще не знали, но это было похоже на то, о чем шли сплетни. Говорили также о том, что Катя проводит целые дни в «непристойном виде», почти неодетой, а за брильянты готова отдаться каждому мужчине. Вот уж правду говорят, что каждый думает в меру своей испорченности!
После отъезда Екатерины в Италию Варвара Шебеко, считая, что для императора она больше не представляет интереса, замыслила очередную интригу. Чтобы не потерять своего влияния в Зимнем дворце, она решила подсунуть Александру II младшую сестру Катерины – Машу Долгорукую. Однако фокус не удался – Александр II, поговорив с Машей о жизни, подарил ей кошелек с империалами и ушел. Отношение монарха к старшей Долгорукой оказалось вполне серьезным.
Александр Николаевич страдал от разлуки с Екатериной и использовал любую возможность, чтобы встретиться с ней. И такая оказия вскоре представилась. В 1867 году французский император Наполеон III пригласил Александра II на Всемирную выставку в Париж. Он сразу ухватился за эту идею, хотя визит в Париж и не планировался. Более того – русскому императору во Франции угрожала опасность, так как там осело много поляков-эмигрантов, озлобленных жестоким подавлением бунта 1863 года. Тем не менее, царь поехал туда. Из Неаполя по вызову Александра приехала во Францию и его возлюбленная. Наполеон III отдал под жилье русскому царю Елисейский дворец, и Долгорукая тайком проходила туда через калитку на улице Габриэль. Или, к ужасу охраны, царь один, без сопровождения, ходил на свидания с ней в отель. Французская полиция, обеспечивавшая безопасность русского царя, аккуратно фиксировала их встречи, о чем информировала своего императора. Но увы: чего опасались спецслужбы, то и произошло – поляк Березовский стрелял в Александра II, правда, безуспешно.
После возвращения обоих любовников в Петербург они продолжали встречаться через день, едва соблюдая правила конспирации. Он дал своей возлюбленной ключ от кабинета своего отца Николая I в Зимнем дворце, который был расположен на первом этаже и имел отдельный вход прямо с площади. Екатерина приходила к нему на свидания по секретной лестнице, стыдясь придворных лакеев, посвященных в тайный роман императора. Кабинет был невелик: мебель, картины, портьеры – все в нем оставалось прежним. Александр II спускался к своей возлюбленной по потайной лестнице из своих апартаментов на втором этаже.