После заключения в марте 1790 года договора об оборонительном союзе между Польшей и Пруссией, вызвавшего сильное раздражение у Екатерины, польские патриоты и король решают подготовить политический переворот. 3 мая 1791 года сейм, значительная часть депутатов которого из числа мелкой шляхты разъехалась на каникулы, одобряет новую конституцию, по которой после смерти Станислава Понятовского польский трон становится наследным в семье саксонского курфюрста, а «либерум вето» (право любого члена сейма своим протестом ликвидировать постановление сейма) и диссидентские конфедерации уничтожаются. Это означает установление конституционной монархии демократического типа и устраняет опасность волнений в стране, а Екатерину очень устраивала анархия в Польше. Не моргнув глазом, она объявляет, что конституция от 3 мая есть порождение «революционного духа», что проекты реформ короля «вдохновлены парижскими якобинскими клубами», что Франция вывозит в Польшу свои пагубные идеи и что все это противоречит положениям первого договора о разделе страны. Таким образом, отказавшись участвовать в австро-прусской коалиции против Франции, она хочет уничтожить «революционную гидру» на более близкой ее интересам земле. В то время как Австрия и Пруссия станут восстанавливать старый строй во Франции, она восстановит его в Польше, говорит Екатерина. Однако этот предлог выбран неудачно, потому что если Французская революция имела целью принизить и даже уничтожить королевскую власть, то польская конституция 3 мая стремится, наоборот, укрепить королевское правление и уничтожить причины распрей. Будучи рассудительной в силу полученного образования и своего темперамента, Екатерина отказывается иногда признавать очевидные факты, когда считает, что проявление упрямства принесет ей практическую выгоду. Раздел Польши стоит того, чтобы ради него допустить искажение правды и нарушение справедливости.

В то время как австрийцы захватывают Бельгию и сталкиваются с французскими войсками, шестьдесят четыре тысячи русских солдат входят в Польшу, а тридцать две тысячи – в Литву. Несколько поляков – противников конституции создают новую, Тарговицкую конфедерацию. Прочие, решившие сопротивляться, умоляют Пруссию прийти им на помощь в соответствии с союзным договором 1790 года. Однако Фридрих Вильгельм, потерпевший несколько неудач в Бельгии и проигравший сражение при Вальми, счел себя вправе потребовать «репарацию» со стороны Польши. Отказавшись от обещаний, он заявил, что «не обязан защищать конституцию, составленную поляками без его ведома». Вместо помощи друзьям он намерен поживиться за их счет. К тому же, в результате завоевания Бельгии генералом Дюмурье, Австрия вынуждена отказаться от первоначального проекта обменять Бельгию на Баварию и также стремится получить компенсацию за счет Польши. В январе 1793 года Россия и Пруссия подписывают конвенцию о втором разделе. Станислав Понятовский умоляет, чтобы не отсекались новые куски от территории его страны. Екатерина не желает и слушать его. Сейм собирается в Гродно. Под угрозой оружия он ратифицирует новый договор. Россия получает виленскую, минскую, киевскую области, Волынию и Подолию, всего 4550 квадратных километров с тремя миллионами новых подданных. Пруссия получает Познань с провинцией Тори (Торунь), Данциг (Гданьск) и полосу земли вдоль силезской границы, всего тысячу квадратных километров с полутора миллионами жителей. Австрии повезло меньше, но и ей досталось несколько участков территории. Второй раздел, таким образом, завершен, и Россия подписывает с растерзанной и обескровленной Польшей договор, отнимающий у той всякую политическую независимость; отныне руководство внутренними делами и внешней политикой страны осуществляется исключительно из Санкт-Петербурга. Испытывая гордость от новых завоеваний, Екатерина ликует и утверждает, что «усмирила революцию на Востоке Европы».