Впрочем, государственные проблемы вряд ли обременяли семнадцатилетнюю красавицу, которая блистала на ассамблеях и была по общему признанию царицей балов. Некоторые вельможи открыто осуждали ее за излишнее пристрастие к танцам и ветреность характера. Однако часть сановникв относилась к Елизавете весьма серьезно. Более других проявляли к ней внимание люди, участвовавшие в расправе над царевичем Алексеем и опасавшиеся мести со стороны его сына Петра, которого «полудержавный властелин» А.Д. Меншиков прочил в наследники престола. Во время смертельной болезни Екатерины I в апреле 1727 года член Верховного тайного совета П.А. Толстой и его единомышленники выражали желание, чтобы императрица «изволила учинить наследницею дочерь свою Елисавету Петровну».
Шестого мая 1727 года Екатерина I умерла. Ходили слухи о том, что за несколько дней до своей кончины она действительно намеревалась передать престол Елизавете, однако последняя воля императрицы была выражена иначе. Согласно ее завещанию («Тестаменту»), престол наследовал внук Петра I одиннадцатилетний Петр II. До совершеннолетия юного императора над ним устанавливалось регентство из девяти человек, в число которых входили Анна Петровна с супругом, Елизавета, а также А. Д. Меншиков и другие члены Верховного тайного совета.
Екатерина I завещала Елизавете выйти замуж за двоюродного брата своего зятя — Карла Августа, князя-епископа Любекского, который, кстати, приходился родным дядей будущей императрице Екатерине II. Это ее желание не осуществилось, так как приехавший в Россию жених вскоре умер от оспы. Елизавета Петровна всегда вспоминала о нем с теплотой.
«Тестамент» установил также порядок дальнейшего наследования российского трона. В случае смерти Петра II без потомства престол завещался Анне Петровне и ее детям; если же и они скончаются без продолжения рода, трон должна унаследовать Елизавета. При таком порядке шансы ее на получение российской короны были невелики, но все же реальны.
За время своего регентства Анна и Елизавета подписали только один протокол Верховного тайного совета от 15 мая 1727 года, причем в этом документе речь шла всего лишь о передаче казенного дома в частное владение. Реальным правителем при юном царе стал Меншиков, который постарался отстранить дочерей Петра I от дел. Интриги светлейшего против Анны Петровны и ее мужа вынудили их 5 августа 1727 года покинуть Россию.
После отъезда сестры юная Елизавета оказалась предоставленной самой себе в обстановке интриг и соблазнов придворной жизни. Но у нее не было до поры оснований роптать на судьбу. После ссылки Меншикова и расторжения помолвки с его дочерью Марией Петр II, не по годам развитый физически и умственно, влюбился в свою очаровательную тетку, которая была всего на шесть лет старше его. Елизавета верховодила в разбитной компании юного царя и заставляла молодежь хохотать до упаду, передразнивая и изображая в лицах членов высшего общества. При этом она не щадила даже близких людей, например своего зятя герцога Голштейнского. 19 января 1728 года один из современников писал: «Русские боятся большой власти, которую имеет над царем принцесса Елизавета: ум, красота и честолюбие ее пугает их, поэтому им хочется удалить ее, выдав ее замуж». Однако подходящего жениха найти не удавалось, да и сама Елизавета не выказывала желания вступать в брак. Она веселилась в обществе императора, который все более к ней привязывался. В начале августа 1728 года английский резидент К. Рондо сообщил в Лондон: «Принцесса Елизавета теперь в большом фаворе. Она очень красива и любит все то, что любит царь; танцы, охоту, которая ее главная страсть… Эта принцесса пока не вмешивается в дела государства, так как всецело отдается удовольствиям, она сопровождает молодого царя всюду, где бы он ни показался".
Информация Рондо к тому моменту уже устарела, поскольку как раз тогда при дворе заметили неожиданное охлаждение Петра II к Елизавете. Этому в немалой степени способствовали интриги князей Долгоруких, стремившихся женить императора на девице из их рода. В то же время юный царь имел веские причины для ревности, поскольку цесаревна вдруг всерьез увлеклась молодым камергером А.Б. Бутурлиным. Пятого августа испанский посол де Лириа писал: «Все благонамеренные люди радуются уменьшению царского фаворитизма принцессы Елисаветы, которая четыре дня тому назад отправилась пешком за десять или пятнадцать миль на богомолье только в сопровождении одной дамы и Бутурлина». Паломники возвратились ко двору лишь через месяц, хотя расстояние до «святых мест» было не так уж велико. Испанский посол 30 августа отметил, что «Елисавета… теперь лежит в постели, несколько нездоровая от дорожного утомления. Она теперь в дурных отношениях со всеми». С этого времени император начал выказывать своей тетке признаки явного нерасположения.
В следующем году Петр II обручился с Екатериной Долгорукой, Бутурлин был отправлен на Украину к армии, Елизавета удалилась от двора и поселилась в своей "вотчине — Александровой слободе под Москвой. Здесь она проводила дни, охотясь на зайцев и тетеревов в компании своего нового фаворита гвардейца Алексея Шубина. Вечера цесаревна коротала в обществе слободских девушек, с которыми пела свои любимые народные песни, а в праздники «бойко и мастерски отделывала с ними все русские пляски». Она не гнушалась простыми людьми и любила свой народ, которым ей потом суждено было править.
После неожиданной смерти Петра II 19 января 1730 года Елизавета в соответствии с «Тестаментом» оказалась законной наследницей престола, поскольку ее сестра Анна отреклась за себя и своих потомков от прав на российскую корону. Однако Верховный тайный совет, решавший вопрос о престолонаследии, открыто признал Елизавету незаконнорожденной и отказал ей в правах на престол. Выступивший на заседании верховников Д.М. Голицын объявил, что после смерти Петра II «фамилия царя Петра Первого угасла», и эта речь не встретила никаких возражений. После долгих дискуссий решено было «пригласить на царство» племянницу Петра I — вдовствующую герцогиню Курляндскую Анну Ивановну.
Французский резидент Маньян сообщал своему двору, что «принцесса Елизавета в этом случае не выказала себя ни с какой стороны. Она тогда развлекалась в деревне, и было даже невозможно тем, которые старались здесь в ее пользу, упросить ее, чтобы она явилась ввиду таких обстоятельств в Москву". К.Г. Манштейн утверждает, что личный врач и друг Елизаветы И.Г. Лесток уговаривал ее „собрать гвардию, показаться народу, ехать в Сенат и там предъявить свои права на корону. Но она никак не соглашалась выйти из своей спальни“. Мемуарист полагал, что „в то время она предпочитала удовольствия славе царствовать“. Но более вероятно, что ей просто не хватило смелости для столь решительного шага. Кроме того, цесаревна тогда была больна.
Елизавета приехала в столицу лишь после коронации Анны Ивановны и поздравила свою двоюродную сестру со вступлением на престол. С этого времени цесаревна вступила в самое тяжелое десятилетие своей жизни. Новая императрица не любила кузину и всегда чувствовала в ней потенциальную опасность для своей власти. Тяжелейшим ударом для нее стала ссылка в 1731 году Алексея Шубина, которого она, по-видимому, очень любила. Елизавета вновь удалилась в Александрову слободу, но теперь здесь не было прежнего веселья. Цесаревна искала утешения в религии, ежедневно посещая богослужения в Успенском девичьем монастыре, занимаясь чтением духовных книг. Впрочем, обращение к православию могло являться для нее и средством самозащиты, проявлением покорности императрице, поскольку после ссылки Шубина Анна Ивановна хотела постричь Елизавету в монахини. Цесаревну спасло только заступничество всесильного временщика Э.И. Бирона. Впоследствии Елизавета Петровна признавала, что многим ему обязана.
Однако цесаревна не долго горевала по Шубину. Вскоре ее сердце завоевал Алексей Григорьевич Разумовский — малороссийский казак, оказавшийся при дворе цесаревны благодаря прекрасному голосу. Но утешение цесаревны в личной жизни не восполняло постоянных огорчений, которые доставляла ей Анна Ивановна. Елизавете грозил монастырь или насильственный брак «с таким принцем… от которого никогда никакое опасение быть не может», то есть с представителем какого-нибудь захудалого рода. Цесаревна не имела права являться к императрице без предварительной просьбы или специального приглашения. Ей было запрещено устраивать у себя ассамблеи. Кроме всего прочего, она была стеснена в материальном отношении. Елизавете было установлено годовое содержание в 30 тысяч рублей, тогда как при Екатерине I и Петре II она получала по 100 тысяч. Одним словом, дочери Петра Великого мешали жить так, как ей хотелось. Вероятно, эта неудовлетворенность своим положением в немалой степени подтолкнула честолюбивую цесаревну к решимости предъявить при благоприятных обстоятельствах свои права на престол.
