Марта, по некоторым сведениям, была дочерью латышского крестьянина Самуила Скавронского, по другим — шведского квартирмейстера И. Рабе. Образования она не получила, а ее юность прошла в доме пастора Глюка в Мариенбурге (ныне город Алуксне в Латвии), где она была одновременно прачкой и кухаркой.

Есть сведения, что недолгое время она была замужем за шведским драгуном. В 1702 году после взятия Мариенбурга русскими войсками Марта стала военным трофеем и оказалась сначала в обозе Б. П. Шереметева, а затем у А. Д. Меншикова. В1703 году ее приметил Петр I и пленился красотой Марты, которая стала одной из его любовниц.

Отношения между Петром I и Мартой делались все более близкими. Марта крестилась по православному обычаю под именем Екатерины Алексеевны. Она обладала веселым и ласковым характером, легко переносила капризы Петра, мирилась с его вспышками беспричинного гнева, умела помогать во время приступов эпилепсии, легко делила с ним трудности походной жизни.

Петр, будучи одинок и несчастен в личной жизни, все больше привязывался к Екатерине, признавал рожденных ею от него детей. Екатерина не принимала непосредственного участия в решении политических вопросов, но имела на царя определенное влияние, в частности, считается, что она нередко выступала перед царем заступницей Меншикова.

Есть данные, что она спасла царя во время Прутского похода, когда русские войска оказались в окружении. Екатерина отдала турецкому визирю все свои драгоценности, тем самым склонив его к подписанию перемирия.

19 февраля 1712 года по возвращении в Петербург Петр обвенчался с Екатериной, а их дочери Анна и Елизавета (будущая императрица Елизавета Петровна) получили официальный статус цесаревен. В 1714 году в память Прутского похода царь учредил орден Св. Екатерины, которым наградил жену в день ее именин.

В мае 1724 году Петр впервые в истории России короновал Екатерину в качестве императрицы. Есть предположение, что царь намеревался официально объявить ее своей преемницей, однако не сделал этого, узнав об измене жены с камергером В. Монсом.

После смерти Петра при помощи Меншикова и при опоре на гвардию Екатерина была возведена на престол. Поскольку сама она не обладала способностями и знаниями государственного деятеля, при ней был создан управлявший страной Верховный тайный совет, главой которого стал Меншиков.

Самыми значительными событиями этого времени являются открытие Академии наук, заключение союза с Австрией. Став самодержавной государыней, Екатерина почти не интересовалась делами управления, обнаружив тягу к необузданным развлечениям. Почти все время она проводила на пирах, балах и праздниках, что пагубно сказалось на ее здоровье.

Перед смертью по настоянию Меншикова Екатерина подписала завещание, по которому престол должен был отойти к великому князю Петру Алексеевичу, а в случае его смерти к ее дочерям или их потомкам.