Когда императрица Анна Иоанновна искала жениха для своей племянницы, принцессы Анны Мекленбург-Шверинской, то под влиянием Австрийского двора она остановила свой выбор на Антоне. Последний прибыл в Россию в начале июня 1733 года совсем молодым человеком. Здесь его познакомили с Анной в надежде, что между молодыми людьми установится прочная привязанность, которая со временем перейдёт в более нежное чувство. Надежды эти не оправдались. Анна с первого же взгляда невзлюбила своего суженого, юношу невысокого роста, женоподобного, заику, очень ограниченного, но скромного, с характером мягким и податливым. Тем не менее, брак этот состоялся 14 июля1739 года; 23 августа1740 года родился у них первенец Иван. Вскоре императрица смертельно заболела и по настоянию Бирона и Бестужева объявила Ивана Антоновича наследником престола, а Бирона — регентом.
Принц Антон Ульрих был очень недоволен этим завещанием; ему хотелось переменить постановление о регентстве, но недоставало смелости и уменья воспользоваться благоприятной минутой. Он обращался за советом к Остерману, Кейзерлингу, но те сдерживали его, хотя и не порицали. В то же время, но помимо всякого участия принца Антона Ульриха, происходило брожение в гвардии, направленное против Бирона. Заговор был открыт, главари движения — кабинет-секретарьЯковлев, офицер Пустошкин и товарищи их — были наказаны кнутом, а принц Антон Ульрих, который тоже оказался скомпрометированным, был приглашён в чрезвычайное собрание кабинет-министров, сенаторов и генералитета. Здесь 23 октября, в тот самый день, когда был дан указ о ежегодной выдаче родителям юного императора 200 000 рублей, ему было строго внушено, что при малейшей попытке его к ниспровержению установленного строя с ним поступят, как со всяким другим подданным императора. Вслед за тем его заставили подписать просьбу об увольнении от занимаемых им должностей: подполковника Семёновского и полковника Кирасирского Брауншвейгского полков, и он был совершенно устранён от дел правления.
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 1740 года положил быстрый конец господству Бирона. Всё это, по-видимому, происходило помимо всякого участия и ведома принца Антона Ульриха. Регентство перешло к Анне Леопольдовне, Антон Ульрих же 11 ноября провозглашён был генералиссимусом Российских войск.
Заключение семьи Антона Ульриха в Холмогорах было полно лишений; нередко она нуждалась в самом необходимом. Для наблюдения за ними был определён штаб-офицер с командой; прислуживали им несколько мужчин и женщин из простого звания. Всякое сообщение с посторонними было им строго воспрещено; один лишь архангелогородский 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 мая1774 года. Место погребения его неизвестно. Архивные документы свидетельствуют, что тело его в ночь с 5-го на 6-е было вынесено в гробу, 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.
В 2007 году в СМИ появилась информация об обнаружении в Холмогорах останков, которые, предположительно, могли принадлежать Антону Ульриху[4].
Наконец, в 1780 году по ходатайству датской королевы Юлианы-Марии, сестры Антона Ульриха, Екатерина II решилась облегчить участь детей его, выслав их в датские владения, где им был назначен для жительства городок Хорсенс в Ютландии. В ночь на 27 июня 1780 года они были перевезены в Новодвинскую крепость, а в ночь 30 июля на фрегате «Полярная звезда» принцы и принцессы отплыли от берегов России, щедро снабжённые одеждой, посудой и прочими необходимыми вещами.
Для содержания их в Хорсенсе Екатерина II назначила каждому из них пожизненную пенсию в 8000 рублей, а всем вместе — 32 000 рублей. Эта сумма выдавалась от русского двора полностью по 1807 год, то есть до кончины последней представительницы этого семейства.
Левин Л. И. Российский генералиссимус герцог Антон Ульрих (История «Брауншвейгского семейства в России»). — СПб.: Русско-Балтийский информационный центр «Блиц», 2000. — ISBN 5-86789-120-8.