Граф Бецкой находит по всей империи четырёх девушек с особыми качествами в число фрейлин Императрицы Екатерины II, которым предстоит в будущем выполнять различные тайные поручения правительницы, связанные с её безопасностью и судьбой государства.

Несмотря на предупреждение о предстоящем заговоре, Екатерина II остаётся во дворце на балу по случаю посвящения четырёх новых фрейлин. К фрейлине Ховриной приезжает её жених Глеб Медведев и рассказывает о готовящемся заговоре, случайно узнав об этом в кабаке от гвардейцев под руководством поручика Хрущёва. Фрейлины, хотевшие было сбежать из дворца от трудностей своей предстоящей должности, решают спасти Императрицу.

В России свирепствует оспа. Екатерина II приглашает из Англии некоего лекаря Димсдаля, ставшего известным благодаря своему изобретению прививок от оспы с превосходным результатом, для прививки себя и Наследника престола. Но до Императрицы доходят слухи, что некие иностранные силы пытаются не допустить приезд Димсдаля в Россию. Для сопровождения доктора от границы посылается квартет фрейлин.

Императрица издаёт первый русский журнал «Всякая всячина». В Россию тайно приезжает персидский принц Муртаза-Кули-хан, чтобы заручиться поддержкой Екатерины II в свержении своего брата Ага-Мухаммеда и постановлении на трон племянника Мустафы Ибрагима. В своё время его брат отрезал ему нос для того, чтобы тот не мог претендовать на трон. Екатерина II предлагает принцу сделать протез носа, для чего предлагает услуги русского изобретателя Ивана Шешурина. Фрейлина Атласова случайно узнаёт, что принц является шпионом, и общается с французским послом.

Екатерина II решает ехать в Ригу для проверки водочных заводов, которые должны быть переданы в казну. Маршрут её следования становится известен польскому князю Радзивиллу и тем, кто за ним стоит, которые собирают отряд для убийства в дороге Императрицы. Ту сопровождают фрейлины и хозяева поместий граф Алексеев и граф Гаранин, а также незаметно в лесу друг фрейлины Ксении якутский охотник Кудрат. Не в силах противостоять опытному отряду убийц, Императрица с окружением реализовывают хитроумный план.

Екатерина II на собственные средства покупает заграницей ряд художественных полотен для организации в Петербурге музея изобразительных искусств, вход в который будет открыт всем желающим. Она предлагает членам Государственного Совета добровольно внести любую сумму для пополнения собрания. Один из недовольных аристократов князь Соломатин соглашается на тайное предложение от одного из европейских послов выкрасть на время три картины из коллекции Императрицы для компрометации идеи Государыни. Картины украдены. За нелёгкое дело поиска полотен берутся фрейлины.

В России идёт крестьянская война под предводительством Емельяна Пугачёва. Он и его армия готовятся к захвату Казани. Тем временем в Петербурге Императрица Екатерина решает послать своего статс-секретаря Казицкого для проверки заводов Николая Демидова. С Казицким отправляется и фрейлина Борщёва, отпросившаяся у Императрицы повидать родственников. Верноподданные Екатерины прибывают на завод Демидова, где зрители знакомятся с молодым купцом Николаем Демидовым, потомком Никиты Демидова. Между ним и Борщёвой возникает симпатия. Неожиданно из-за леса появляется армия Пугачёва. Николай приказывает запирать ворота и готовиться рабочим к обороне завода, но узнав, что в арсенале всего одна пушка, и то с трещиной, отдаёт распоряжение открывать ворота. Он понимает, что обороняться бессмысленно, напрасно погибнут люди. Рабочие со слезами на глазах впускают разбойников.

Екатерина II, как противница муштры, послушав рассказ капитана Еропкина, решает реформировать армию. Для более достоверной картины она в сопровождении фрейлин-телохранителей, переодевшись монахиней, общается в кабаке с простыми солдатами о их службе, а также посещает солдатский лазарет. Там она обнаруживает, что в стране эпидемия чумы, очаг которой находится в Москве. Дворяне разъехались из Москвы по деревням, в городе мародёрство, убежал генерал-губернатор граф Салтыков. В Кремле остался только отряд под командованием поручика Левашова. Во искупление своей вины перед Императрицей в Москву едет граф Григорий Орлов. Для его охраны и сохранения здоровья Екатерина II просит поехать вслед за ним фрейлин.

В Европе появляется авантюристка, называющая себя княжной Таракановой и наследницей российского Престола. Она привлекает к своей персоне интерес всё большего и большего числа европейских монархов, а также российской аристократии путём рассылки копии завещания, якобы сделанного Елизаветой, дочерью Петра I. В Неаполь отправляются фрейлины-мушкетёры с целью установить подлинность или поддельность завещания. Параллельно туда же отплывает бывший фаворит Екатерины II граф Алексей Орлов для поимки Таракановой и восстановления доверия Императрицы.

Пока Императрица в отъезде, Орлов берет крестьянку очень похожую на Екатерину Великую. Но фрейлины разгадывают эту загадку…