伊丽莎白与彼得二世
母皇叶卡捷琳娜一世病逝后，彼得大帝与前妻的孙子小彼得继位。从辈分上算，小彼得是伊丽莎白同父异母哥哥阿列克谢的儿子，也就是她的侄子。尽管如此，伊丽莎白与彼得二世年纪相仿，而且伊丽莎白天性开朗活泼，喜欢各类打猎，骑马等室外活动，很快就成为小彼得的亲密玩伴，每次彼得二世出去游玩，一定要伊丽莎白陪同。久而久之有传闻说，彼得二世成年亲政后，不如把伊丽莎白嫁给他，这样亲上家亲，还解决了皇位之争。首先提出这个建议的是戈洛夫金公爵和奥斯特尔曼伯爵等人，但马上就遭到了教会和大多数贵族的反对--姑姑怎么可以嫁给侄子?此外伊丽莎白眼中的小彼得，不过是年少在一起游戏伙伴而已，谈不上什么严肃关系。尽管如此，小彼得对伊丽莎白非常依赖，容不得别人靠近她:当伊丽莎白的生活中出现了男友之后，每次都是被彼得二世以各种借口，把这些人或是调到乌克兰当差，或是派到国外当大使。
屡受排挤
安娜一世女皇登基后，伊丽莎白的处境日益艰难，屡受排挤。尽管伊丽莎白无心觊觎皇帝宝座，不喜欢参与政治，安娜女皇还是对她不放心，先是大幅削减了她的俸禄，此后又削减其封地。两人屡次发生争执，最后伊丽莎白干脆离开莫斯科，搬到圣彼得堡去居住。
驱逐德国势力
安娜女皇在位期间，重用情人兼宠臣比龙，指使比龙控制下的秘密刑侦衙门对莫斯科贵族们大肆打击，滥用刑罚，招致很多人的不满。这时候一贯忠于彼得大帝的禁军等力量把希望寄托在伊丽莎白身上，很多人认为伊丽莎白在所有彼得大帝继承人中，最有资格。等安娜女皇过世，襁褓中的伊凡六世成为俄罗斯皇帝。本来尔兰公爵兼秘密刑侦衙门长官比龙已经让天下人为之侧目，又加上了伊凡六世代表的德国布伦瑞克家族势力，两股势力共同秉政俄罗斯，使得朝中重臣们的不满情绪进一步发酵，最终演化成了宫廷政变。一方面由于有了彼得大帝亲自组建的普列阿布拉仁斯基军团鼎力支持，一方面伊丽莎白对自身命运的担忧，终于，11年12月6日清晨，伊丽莎白率领普列阿布拉仁斯基军团发动不流血政变，推翻了伊凡六世，并将德国势力彻底清除出宫。之前，伊凡六世之母，摄政的安娜·利奥波尔多芙娜曾经接到过关于伊丽莎白计划谋反的消息，却因为她过分相信这位"闺蜜"，加上要参加另一位闺蜜的婚礼，而耽搁了下来。政变当天，伊丽莎白身穿胸甲，在向圣母玛利亚祷告后乘坐雪橇，前往普列阿布拉仁斯基军团营地，率众前往皇宫。虽然有禁卫军的支持，但支持者中没有一个在当时是军官，无法下令，伊丽莎白只好亲帅大军进入冬宫。政变者几乎没有遇到任何阻碍，宫中守卫普遍倒戈相迎，由于积雪太厚，身穿长裙的伊丽莎白几乎全程是被抬进宫中去的。政变军顺利进入冬宫二楼，逮捕了熟睡中的安娜·利奥波尔多芙娜和安东·乌尔里希夫妇，将他们押上了事先准备的雪橇。随后伊丽莎白向士兵们下令，只有在小皇帝醒来之后才能逮捕他，于是众人一直守在伊凡六世的摇篮边，直到他醒来。伊凡六世醒来后被眼前的景象吓哭，隔壁卧室里年仅四个月的妹妹叶卡捷琳娜公主也摔下床来，导致双耳失聪。不伦瑞克家族全体遭到逮捕和关押，俄国宫廷的德意志势力被彻底剪除。
具有讽刺意味的是，十一年前最高秘密委员会七个人关起门来，决定让尔兰女公爵安娜继承皇位，是为了让伊凡五世这个代表保守派势力的支系上台，防止伊丽莎白代表的西派恢复彼得大帝的各项改革措施;而禁军和各位大臣又全力支持伊丽莎白登基，也是为了驱逐盘踞在俄罗斯皇位上的德国势力，恢复代表俄罗斯的"正统"重登大宝。无论如何，当时确实有很多人把支持伊丽莎白看成是爱国义举，把政变看成是驱逐布伦瑞克家族的正当手段。
自彼得大帝和叶卡捷琳娜一世之后，彼得二世登基，接着安娜女皇秉政，伊凡六世继位，最后伊丽莎白上台，十四年间俄罗斯宫廷政变迭起，西派、本土派、德国党、俄罗斯党轮流掌权，大有鲁迅所说的"革命，革革命，革革革命"的意味。
就这样，伊丽莎白公主登上皇帝宝座，成为俄罗斯罗曼诺夫王朝的第六位皇帝，也是第三位女皇。
开明君主专制
伊丽莎白登基伊始，宣布恢复所有彼得大帝的改革措施，解散了内阁，恢复彼得大帝时代的枢密院，设枢密院总理大臣，总领国务，取消死刑(在伊丽莎白下旨处死了所有亲德贵族和她的政治敌人之后做出的决定)，取消了俄罗斯国内海关，颁布鼓励商业流通的法令，用法律形式确定了贵族特权，建立起能够吸收社会各个阶层任职的官体制，同时也全力以赴巩固君主专制。从历史角度看，伊丽莎白女皇是俄罗斯开明君主专制制度的始作俑者，自伊丽莎白女皇开始，俄罗斯的各项国家制度，包括君主制度才可以说真正成熟起来。
很多人都有一个印象，似乎伊丽莎白在恢复枢密院以后，就把所有国家要务交给她信任的大臣们去办理，而她本人则热衷于组织假面舞会和各种游艺活动，可谓投纵奢华声色之内，置身勤勉国政之外。但仔细分析一下就不难看出，伊丽莎白女皇巧妙地利用手下大臣们和俄罗斯各派贵族之间的关系，不露锋芒，但又不遗余力，有所取舍地推行各项富国强兵政策。这对于被人推上皇位的伊丽莎白来讲，无疑是最好的选择。
三条裙子的联盟
伊丽莎白在位期间，除了在内政方面颇有建树，在对外交往和开疆拓土方面也小试牛刀。11年至13年俄罗斯和瑞典之间爆发战争，最后以俄军胜利而告终，俄罗斯占领了一小块原属芬兰的土地。此后又与奥地利签署同盟条约，用来牵制日益强大起来普鲁士，在15年和18年主动依靠外交手段调停奥地利王位继承战争中的奥普关系和奥法关系，获取了战场上得不到的利益。此后俄罗斯还参加了七年战争，占领了普鲁士的柯尼斯堡(今加里宁格勒)。