В 1724 году Петр все-таки решился и выдал Анну за голштинского герцога. К этому шагу царя вынудили чрезвычайные обстоятельства – измена наследницы русского престола императрицы Екатерины Алексеевны с обер-камергером Виллимом Монсом. Он порвал составленное за несколько месяцев до этого завещание в пользу Екатерины, позвал к себе вице-канцлера Андрея Остермана, ведшего российско-голштинские переговоры, и приказал ему быстро закончить эти, тянувшиеся несколько лет, переговоры к взаимному удовлетворению сторон. Дальше события стали разворачиваться стремительно: за два дня дипломаты утрясли все спорные вопросы и 24 октября 1724 года Анну и герцога обручили. Так судьба дочери Петра была почти мгновенно решена. Если мы развернем подписанный тогда русско-голштинский брачный контракт, то найдем в нем секретный пункт, который в момент подписания документа был скрыт от публики. Он гласил, что при рождении у супругов младенца мужского пола они обязаны отправить его в Россию, отдать деду для назначения мальчика наследником русского престола. Так Петр, после отказа в наследстве Екатерине, хотел решить судьбу трона. И во имя спокойного будущего России он не пожалел любимой дочери, как никогда во имя этой цели не жалел ни себя, ни окружающих.
Наверное, этот замысел удался бы, если бы царь дожил до февраля 1728 года, когда Анна Петровна родила мальчика, получившего имя Карл Петер Ульрих (это был будущий император Петр III). Но в том и состоит драма, что событиями правят не люди, а рок, судьба. Она не дала Петру дожить до этого светлого династического дня. Умирая в страшных физических муках в ночь на 28 января 1725 года (то есть в день рождения Анны), он все еще надеялся выкарабкаться, страстно, со слезами молился. Довольно распространенная – благодаря Вольтеру – легенда гласит, что умирающий Петр захотел написать завещание, но его рука выводила лишь неразборчивые буквы, из которых удалось понять только следующие слова по-русски: «Отдайте всё…» «Он велел позвать принцессу Анну Петровну, которой хотел диктовать, но как только она показалась у его ложа, он лишился дара речи и впал в агонию». Весь этот эпизод был взят Вольтером из рукописи 1740-х годов голштинского придворного Г.Ф.Бассевича, который как раз и вел переговоры с Остерманом о браке Анны и герцога. Рассмотрение относящихся к этому эпизоду документов не подтверждает и не опровергает суждения Бассевича, хотя то, что Петр приказал позвать к его ложу Анну, чтобы надиктовать ей завещание, еще не означает, что он хотел передать престол именно ей.