При дворе в этом вопросе не было единодушия. Одни склонялись к тому, чтобы трон наследовал Петр III; другие считали, что императором должен быть объявлен Павел Петрович, а соправителями при нем оба его родителя; третьи хотели видеть Екатерину регентшей, а ее мужа отправить в Голштинию. Были и сторонники того, чтобы только Екатерине принадлежал российский престол, ибо ее качества правительницы государства были очевидны и бесспорно предпочтительнее качеств Петра Федоровича.
Тем временем здоровье Елизаветы Петровны все более ухудшалось. Врачи давали ей лекарства, и она их принимала, но когда те же врачи давали ей благие советы, требуя воздержания в пище и питье, она отмахивалась от целителей, как от надоедливых мух, и продолжала вести себя как прежде, отказавшись только от парадных обедов, балов и дворцовых выходов. Затем вдруг впала в другую крайность — перестала употреблять скоромную пищу. В марте 1760 года ее врач Пуассонье приходил в отчаяние потому, что Елизавета Петровна, ссылаясь на Великий пост, отказывалась выпить бульон, предпочитая греху грозящую ей смерть от отека легких.
Первый серьезный случай, заставивший многих задуматься над тем, долго ли осталось жить императрице, произошел 8 сентября 1758 года в Царском Селе на праздник Рождества Богородицы: Елизавета Петровна во время службы в церкви почувствовала себя дурно, вышла на крыльцо и потеряла сознание. Радом не оказалось никого из ее свиты, а простые люди, собравшись вокруг нее, не смели подойти к царице. Когда наконец появились врачи, больная, едва придя в себя, открыла глаза, но никого не узнала и невнятно спросила: «Где я?»
Несколько дней после этого Елизавета Петровна говорила с трудом и встала с постели лишь к концу месяца.
А с конца пятидесятых годов Елизавета Петровна стала часто и подолгу болеть. Нередко случались у нее истерические припадки. Из-за невоздержанности в еде и всяческого отсутствия режима постоянно шла кровь носом, а потом открылись и незаживающие, кровоточащие раны на ногах. За зиму 1760–1761 года она участвовала только в одном празднике, все время проводя в своей спальне, где принимала и портных, и министров. Она и обеды устраивала в спальне, приглашая к столу лишь самых близких людей, так как шумные и многолюдные застолья уже давно стали утомлять больную императрицу, недавно перешагнувшую пятидесятилетний рубеж. Пословица «Бабий век — сорок лет» в XVIII столетии понималась буквально, ибо тогда было совершенно иным восприятие возрастных реалий — двадцатилетняя девушка считалась уже старой девой, а сорокалетняя женщина — старухой.
И хотя Елизавета Петровна всеми силами старалась казаться молодой, прибегая к услугам парикмахеров и гримеров, здоровья у нее от этого не прибавлялось. Внешне она была все еще хороша, даже привлекательна, но внутренне организм ее представлял руину, а она сама была подобна развалине, искусно задекорированной умелым художником.
До поры до времени только самые близкие знали об истинном положении вещей, — случай, произошедший 8 сентября 1758 года, был редким исключением, но уже 1761 год — последний год ее жизни — Елизавета Петровна почти весь пролежала в постели. В ноябре болезнь резко усилилась, а с середины декабря медики уже не верили в выздоровление императрицы, ибо приступы жестокого кашля и сильная, часто повторяющаяся рвота с кровью в конце концов привели больную к смерти. Уже на смертном одре Елизавета, мостя собственной душе дорогу в царствие небесное, амнистировала 13 000 контрабандистов и 25 000 несостоятельных должников, чьи долги были менее пятисот рублей.
Соборовавшись и причастившись, но еще находясь в сознании, Елизавета Петровна передала безутешно плакавшему И. И. Шувалову, не покидавшему ее ни на минуту, ключ от шкатулки, где хранились золото и драгоценности стоимостью в триста тысяч рублей. Шувалов часто и прежде видел эту шкатулку и знал, что в ней хранится. После смерти Елизаветы он передал все ему подаренное в государственную казну. Хотя, как только Елизавета Петровна умерла, Шувалова тут же выселили из его апартаментов.
Ненавидевший дом Романовых генеалог и публицист, князь Петр Владимирович Долгоруков написал сто лет спустя, что 25 декабря 1761 года в четвертом часу дня «истомленная распутством и пьянством Елизавета скончалась на пятьдесят третьем году от рождения, и дом Голштейн-Готторпский вступил на престол всероссийский».
Петр Федорович и Екатерина Алексеевна последние дни почти целиком проводили у постели умирающей. Как только Елизавета Петровна скончалась, из ее спальни в приемную, где собрались высшие чины империи, вышел старший сенатор, князь и фельдмаршал Никита Юрьевич Трубецкой и объявил, что ныне «государствует его величество император Петр III».
Новый император тут же отправился в свои апартаменты, а у тела усопшей осталась Екатерина, которой Петр III поручил озаботиться устройством предстоящих похорон.