Ему в жены была предложена племянница всемогущей императрицы Анны Иоанновны, названная в ее же честь, дочери московского царя Иоанна II Алексеевича, совместно правившим со своим сводным младшим братом Петром, который по окончании Великой Северной войны был провозглашен императором Всероссийским. Отец избранницы Карл Леопольд герцог Мекленбург-Шверинский сознательно выбрал себе в жены Екатерину Иоанновну, мать будущей супруги Антона-Ульриха. Древность крови владетельных герцогов Священной Римской империи просто была обменяна на помощь могущественного московского царя, потомка худородных бояр Романовых, обычных служилых дворян, которых тьма повсюду. Но лишь по капризу Фортуны выбранных на царство, отодвинув от престола древние княжеские рода Рюриковичей. И цепко ухватившись за скипетр и державу, как хватается за чужой кошелек мелкий воришка…
— Моя вина, моя судьба, — прошептал Антон-Ульрих, вспоминая недолгие дни правления своего первенца, при котором они с супругою вместе были отстранены от правления, а власть досталась по завещанию Анны Иоанновны всемогущему герцогу Курляндскому Бирону, объявленному регентом при малолетнем императоре.
Бирон обращался с супругами пренебрежительно, всячески оскорбляя и принижая их, грозя отобрать сына, а их самих выслать из страны. Супруга Анна Леопольдовна всегда относилась к нему пренебрежительно, с первого дня знакомства, и возненавидела после свадьбы. Да и как ей красивой женщине любить невзрачного, невысокого роста заику, тем более скромного и по характеру мягкого и податливого.
Но в эти дни они стали союзниками, и, стремясь отстранить Бирона от власти, организовали заговор. Кто-то донес — вполне житейское дело. Главари неудавшегося переворота — кабинет-секретарь Яковлев, офицер Пустошкин с товарищами были выдраны кнутом и отправлены в Сибирь, а родителям сделано самое строгое внушение. Принца заставили написать просьбу об отставке со значимой должности подполковника лейб-гвардии Семеновского и лейб-кирасирского полков, пригрозив, что в случае других попыток с ним поступят жестоко — как с любым подданным империи.
Правда, Бирон тут же сделал иезуитский ход — повелел выплачивать родителям двести тысяч рублей ежегодно на содержания. Для Антона-Ульриха сумма значительная, а вот для Анны Леопольдовны, привыкшей к роскоши — сущие мелочи. Жене с ее любимой подругой Юлией Менгдем их просто не хватало — уходили на подарки и «булавки». Отчаявшись, принц обратился за помощью к фельдмаршалу Миниху, и тот уже 8 ноября 1740 года положил конец правлению Бирона, арестовав его темной ночью, и заключив под стражу вместе с клевретами.