К делу Потемкина примешивали еще генерала Гудовича, командира кубанских войск и рязанского наместника. Преследуемый такими неприятными слухами, Потемкин думал даже оставить Россию и поступить на службу австрийского императора. Молва в Москве еще приписывала Потемкину смерть князя П. М. Голицына, молодого полковника, красавца, охранявшего дорогу от Казани к Оренбургу и нанесшего первый удар Пугачеву. Но последнее обвинение неверно: Голицына убил Шепелев на дуэли, как тогда говорили, «изменнически заколол». Шепелев был женат впоследствии на одной из племянниц князя Потемкина.
По поводу этой дуэли ходили следующие толки. В бытность Екатерины II в 1775 году в Москве на балу Голицын был замечен государыней; увидав его, она сказала: «Как он хорош! Настоящая куколка». Эти слова его и погубили.
П. С. Потемкин воспитание получил в Московском университете в первые годы его основания. Быстрая служебная карьера его начинается в первую турецкую войну; здесь он получил чин гвардии капитан-поручика и Георгия 4-й степени.
В 1774 году он был произведен из бригадиров в генерал-майоры и назначен начальником двух секретных следственных комиссий – оренбургской и казанской, действовавших по делу о пугачевском бунте. Потом, как мы уже упоминали, он был в Москве в числе судей над Пугачевым. За начальство в южных окраинах России он получил Анненскую ленту, затем Александровскую и камергерский ключ. В 1783 году он приводил к присяге покорившихся России крымцев и убедил царя Ираклия Кахетинского и Карталинского принять русское подданство, за что получил Владимирскую ленту и чин генерал-поручика. С 1784 года он был наместником Саратовским и вместе с тем Кавказским. Несмотря на сильную протекцию своего могучего родственника, он в эти годы лишился благосклонности Екатерины и жил в Москве, где и считался одним из первых в числе недовольных правительством.
По словам Бантыш-Каменского, Потемкин отличался неустрашимостью, умом, образованием, любил заниматься словесностью, знал в совершенстве отечественный и многие иностранные языки. Из произведений его пера известно более десяти напечатанных книг, в числе которых три драмы в стихах: «Россы в Архипелаге», «Торжество дружбы» и переводная «Магомет», трагедия Вольтера. Из неизданных произведений Потемкина: «История о Пугачеве» и описание кавказских народов. Потемкин имел двух сыновей: Григория Павловича, убитого под Бородином, и Сергея Павловича, умершего в 1858 году, известного любителя искусств, литературы и театрала; оба они умерли бездетными и род Потемкиных пресекся.