Бирон обращался с родителями императора пренебрежительно, открыто оскорблял их и грозился даже отобрать юного императора у матери и затем выслать Антона Ульриха с супругой из России. Слух об этом заставил Анну Леопольдовну решиться на отчаянный шаг. Она обратилась за помощью к фельдмаршалу Миниху, и последний 8 ноября положил быстрый конец господству Бирона. Все это, по-видимому, происходило помимо всякого участия и ведома принца Антона Ульриха. Регентство перешло к Анне Леопольдовне, Антон Ульрих же 11 ноября провозглашен был генералиссимусом российских войск.

      Но правление Анны Леопольдовны продолжалось недолго. Дворцовый переворот, произведённый в ночь с 5 на 6 декабря 1741 года, возвёл на престол Елизавету Петровну. Последняя сначала ограничилась было решением выслать Брауншвейгскую фамилию из пределов России; семья Антона находилась уже по дороге за границу, но неожиданно была арестована, заключена в Рижскую крепость, оттуда переведена в Динамюнде и Раненбург и, наконец, 9 ноября 1744 года заточена в Холмогорах Архангельской губернии. Кроме первенца Ивана, убитого в 1764 году в Шлиссельбургской крепости, у Анны было ещё четверо детей: две дочери – Екатерина и Елизавета и два сына – Петр и Алексей. Первая из них родилась ещё до ссылки 26 июля 1741 года, вторая в Динамюнде, а принцы Петр и Алексей родились уже в Холмогорах. Рождение последнего из них стоило Анне жизни (28 февраля 1746 года).

      Заключение семьи Антона Ульриха в Холмогорах было полно лишений; нередко она нуждалась в самом необходимом. Для наблюдения за ними был определен штаб-офицер с командой; прислуживали им несколько мужчин и женщин из простого звания. Всякое сообщение с посторонними было им строго воспрещено; один лишь архангельский губернатор имел повеление навещать их по временам, чтобы осведомляться об их состоянии. Воспитанные вместе с простолюдинами, дети Антона Ульриха не знали другого языка, кроме русского. На содержание Брауншвейгской фамилии, на жалованье приставленным к ним людям, также на ремонт дома, который они занимали, не было назначено определённой суммы; но отпускалось из архангельского казначейства от 10 до 15 тысяч рублей ежегодно.

      Вслед за восшествием на престол Екатерины II, Антону Ульриху было предложено удалиться из России, оставив лишь детей в Холмогорах; но он неволю с детьми предпочёл одинокой свободе. Потеряв зрение, он умер 4 мая 1774 года. Место погребения его неизвестно. Архивные документы свидетельствуют, что тело его в ночь с 5-го на 6-е было вынесено в гробе, обитом чёрным сукном с серебряным позументом, и тихо похоронено на ближайшем кладбище внутри ограды дома, где он содержался в присутствии одних только караульных солдат, которым строжайше воспрещено было рассказывать о месте погребения.