Historia serialu Katarzyna Wielka osadzona została w burzliwej politycznie i obyczajowo Rosji XVIII wieku, kiedy to przez niemal pół wieku niepodzielną władzę nad Imperium sprawowała caryca Katarzyna (
Helen Mirren). Produkcja podąża za Katarzyną w trakcie jej panowania, śledząc namiętny romans, który nawiązała z Grigorijem Potiomkinem (
Jason Clarke). Para nie będąc w stanie publicznie okazywać sobie uczuć, nawiązuje wyjątkową i oddaną relację, sukcesywnie pokonując przeciwników i współtworząc nowe oblicze Rosji wprowadzając szereg liberalizujących reform.