Примеру Екатерины последовало 140 представителей дворянства в Санкт-Петербурге, включая Григория Орлова, Кирилла Разумовского и архиепископа. Затем Димсдейл отправился в Москву и сделал вакцинацию еще пятистам человек. Его трактат, переведенный на русский и объяснявший его технику, был опубликован в Санкт-Петербурге, а клиники для проведения вакцинаций были основаны в Санкт-Петербурге, Казани, Иркутске и других городах. К 1780 году двадцать тысяч русских были вакцинированы, к 1800 году их число достигло двух миллионов. В награду за службу Екатерина сделала Димсдейла бароном Российской империи, наградила его десятью тысячами фунтов и определила пожизненную годовую ренту в пятьсот фунтов. В 1781 году Димсдейл вернулся в Россию, чтобы сделать прививку первому внуку Екатерины, Александру.

Желание Екатерины подвергнуться вакцинации было благосклонно воспринято в Западной Европе. Вольтер проводил сравнение между ее решением вакцинироваться у Димсдейла и нелепыми взглядами и традицией «наших сварливых шарлатанов из наших медицинских школ». В то время среди большинства преобладали фаталистические взгляды касательно этой болезни: люди считали, что рано или поздно все должны перенести ее, и кто-то выживет, а кто-то умрет. Большинство отказывалось от вакцинации. Фридрих Прусский писал Екатерине и просил ее не подвергать себя риску. Она ответила, что всегда боялась оспы и больше всего хотела бы избавиться от этого страха. В мае 1774 года почти через шесть лет после вакцинации, оспа убила короля Франции. Людовик XV уложил к себе в постель девочку, едва достигшую половой зрелости, которая оказалась больна оспой. Вскоре после этого он умер, завершив правление, длившееся пятьдесят девять лет. Его наследник, девятнадцатилетний Людовик XVI, был немедленно подвергнут вакцинации.

Екатерина на личном примере продемонстрировала способ борьбы с оспой за три года до того, как России пришлось вступить в отчаянную борьбу с еще более страшной болезнью – бубонной чумой. Чума являлась постоянной угрозой со стороны южных границ империи – европейской части Турции. Считалось, что она распространялась только в теплом климате – тогда еще не знали о том, что ее разносчиками были блохи и крысы. Традиционным средством защиты стала изоляция: от карантина лиц, подозревавшихся в общении с заболевшими, до изоляции целых регионов с помощью военных кордонов.

В марте 1770 года чума распространилась среди русских войск, оккупировавших турецкую провинцию на Балканах – Валахию. В сентябре она добралась до Киева. Прохладная осенняя погода задержала распространение болезни, но время от времени беглецы проникали на север. К середине января 1771 года, казалось, опасения стали сходить на нет, но с первыми признаками весны у москвичей стали появляться характерные темные пятна и распухать лимфатические железы. Сто шестьдесят рабочих умерли за одну неделю на текстильной городской фабрике. 17 марта Екатерина объявила о срочном карантине в Москве: театральные представления, балы и массовые сборища были запрещены. Неожиданное похолодание в конце марта временно затормозило распространение болезни. Екатерина и муниципальные власти начали ослаблять ограничения. Однако к концу июня чума снова возобновилась. К августу она уже свирепствовала в городе. Солдаты убирали с улиц тела больных и умерших. Главный врач города попросил отпустить его на месяц, чтобы он сам смог вылечиться от своей болезни. 5 сентября Екатерина получила известие, что ежедневная смертность в городе составляла от трех до четырех сотен, тела лежали прямо на улицах, а люди голодали, поскольку им не доставляли продовольствие. Мужчины, женщины и дети, которые уже заболели, должны были жить в карантинных центрах.