Когда над заговорщиками нависла реальная угроза ареста, они решили действовать, и в ночь на 25 ноября 1741 г. гвардейская рота Преображенского полка, ведомая самой Елизаветой, совершила третий дворцовый переворот. Буквально в одночасье были арестованы годовалый император Иоанн Антонович, его родители Анна Леопольдовна и Антон Брауншвейгский, а также самые ненавистные главари «немецкой партии» при императорском дворе — А.И. Остерман, Б.Х. Миних, М.М. Головкин, Р.Г. Левенвольде и другие.
Младенец-император был сначала отправлен вместе с родителями в Холмогоры, а затем, в 1756 г., заточен в Шлиссельбургскую крепость, где был убит по личному указанию Екатерины II в апреле 1764 г. при попытке его освобождения поручиком-авантюристом В.Я. Мировичем.
Начало двадцатилетнего правления Елизаветы (1741―1761) сразу же ознаменовалось несколькими важными событиями:
• во-первых, впервые за долгие годы немецкого владычества камергерами двора ее императорского величества стали природные русаки А. Г. Разумовский, М.И. Воронцов, П.И. Шувалов и А.И. Шувалов;
• во-вторых, был ликвидирован Кабинет министров и восстановлен в своих правах Правительствующий сенат, в который вошли самые активные участники дворцового переворота: канцлер князь А.М. Черкасский, фельдмаршал князь И.Ю. Трубецкой, генерал-прокурор князь Н.Ю. Трубецкой, президент Адмиралтейств-коллегии граф Н.Ф. Головин, гофмейстер граф С.В. Салтыков и вернувшийся из ссылки граф А.П. Бестужев-Рюмин;
• в-третьих, были восстановлены в своих правах и полномочиях уничтоженные в годы аннинского правления Главный магистрат, Мануфактур-коллегия и Берг-коллегия, которые осуществляли общее руководство всей мануфактурной промышленностью, горным делом и финансами.
Поначалу Елизавета старательно вникала в государственные дела, в 1742 г. семь раз присутствовала на заседаниях Сената и даже подписала несколько важных указов, в том числе о высылке из пределов Российской империи всех подданных иудейского вероисповедания, отказавшихся принять православную веру. Однако постепенно, шаг за шагом, императрица стала отходить от каждодневной рутинной государственной работы, предаваясь все чаще и чаще всевозможного рода развлечениям и многочисленным (15 тысяч!) нарядам. Поэтому скоро при ее дворе особо пышным цветом расцвел такой неизбежный атрибут абсолютной монархии, как фаворитизм. Фаворитом номер один стал бывший черниговский казак и певчий императорской капеллы, новоявленный фельдмаршал и граф Алексей Григорьевич Разумовский. Этот совершенно беззлобный и бескорыстный человек, так же как и его пассия, был далек от государственных забот, и реальные рычаги власти были сосредоточены в руках трех самых влиятельных вельмож елизаветинского царствования — братьях Александре, Петре и Иване Шуваловых. Граф и фельдмаршал Александр Иванович Шувалов был руководителем Тайной канцелярии. Его младший родной брат, граф Петр Иванович Шувалов был сенатором и президентом Военной коллегии, а затем и фактическим главой русского правительства. Самый младший член этого клана, граф Иван Иванович Шувалов, которого современники и потомки ценили за истинное благородство и удивительное бескорыстие, в 1749 г. удостоился фавора и оттеснил на второй план самого графа А.Г. Разумовского. Кроме того, огромное влияние на императрицу и определение ее политического курса оказывали два руководителя Коллегии иностранных дел ― канцлер Алексей Петрович Бестужев-Рюмин и вице-канцлер Михаил Илларионович Воронцов.
В 1746 г. Елизавета Петровна учредила Конференцию при Высочайшем дворе, членами которой стали А.М. Черкасский, А.П. Бестужев-Рюмин, Н.Ф. Головин и А.И. Куракин. Первоначально главной задачей этого придворного органа было обсуждение «самых важных иностранных дел», поэтому в первую половину царствования Елизаветы Конференция собиралась крайне редко — не более трех раз в год. Однако затем, после вступления России в Семилетнюю войну, в 1757 г. она приобрела статус верховного правительственного органа, стоящего над Сенатом и коллегиями. В этот период в состав Конференции входили самые близкие и доверенные лица елизаветинского окружения — П.И. Шувалов, А.П. Бестужев-Рюмин, М.И. Воронцов, А.Б. Бутурлин, М.Г. Голицын, Н.Ю. Трубецкой и С.Ф. Апраксин.
Безалаберная и разнузданная жизнь императрицы довольно рано свела ее в могилу — Елизавета умерла в декабре 1761 г., и новым российским императором стал ее племянник Петр III. Современники и историки по-разному оценивали елизаветинское правление. В частности, Екатерина II и граф Н.И. Панин, как и некоторые историки (Е. Анисимов), резко отрицательно оценивали деятельность этой императрицы и не делали особой разницы между ней и ее бездарными предшественницами на российском троне — Анной Иоанновной и Анной Леопольдовной. Однако многие историки (В. Ключевский, Н. Павленко, И. Почкаев) не столь категоричны в своих оценках и считают, что главным достоинством ее двадцатилетнего правления стало то, что она «решительно покончила с иноземным немецким режимом в стране» и призвала к управлению государством «новое поколение русских людей».
Еще в 1742 г. Елизавета выписала из Европы своего племянника, шлезвиг-голштинского герцога Карла Петра Ульриха (1728―1762), который по линии своей матери, Анны Петровны, приходился родным внуком Петру I, а по линии отца, Фридриха Голштинского, — внуком шведскому королю Карлу XII. По приезде в Россию юноша перешел в православие и под именем Петра Федоровича был официально провозглашен наследником российской короны.