През 1733 г. Антон Улрих отива в Русия по желание на руската императрица Анна, която го определила за съпруг на нейната племенница Анна Леополдовна. В Рига той поема един полк, който през 1732 г. е наречен на него „Braunschweig-Kürassiere“.
Той се жени през 1739 г. в Санкт Петербург за Анна Леополдовна. Техният син Иван VI е определен от императрицата за неин бъдещ наследник под надзора на Ернст Йохан Бирон. Антон Улрих и съпругата му не са допускани в управлението.
След смъртта на императрица Анна той е намесен в заговор против Бирон, който му взема всички военни служби и го заплашва да го изгони от Русия. След свалянето на Бирон принцът е издигнат от съпругата му, регентката Анна Леополдовна, на генералисимус на руската войска. Анна Леополдовна е свалена през нощта към 6 декември 1741 г. от Елисавета Петровна и с нейния съпруг и децата им са затворени в цитаделата на Рига, по-късно отвлечени в Даугавгрива и по-късно в Холмогори в Архангелска област, където умира на 27 години през 1746 г.
Екатерина II през 1762 г. предлага на Антон Улрих да напусне Русия без децата си (по политически причини). Той предпочита затвора с децата си и умира почти ослепял на 4 май 1774 г. Неговият син Иван е убит още през 1764 г. в Шлиселбург. Останалите му четири деца са освободени през 1780 г. Екатерина II им отказва годишна заплата и ги изпраща в Дания, където живеят в Хорсенс в Ютландия. Кралицата вдовица на Дания, Юлиана Мари фон Брауншвайг, е по-малка сестра на Антон Улрих.
Georg Tessin: Die Regimenter der europäischen Staaten im Ancien Régime des XVI. bis XVIII. Jahrhunderts; 3 Bände; Biblio Verlag: Osnabrück 1986 – 1995. ISBN 3-7648-1763-1. Band 1, S. 600.
Aleksandr Gustavovič Brückner: Die Familie Braunschweig in Russland. Schmitzdorff, St. Petersburg 1876, OCLC 257721101.
Leonid Lewin: Macht, Intrigen und Verbannung. Welfen und Romanows an russischen Zarenhof. MatrixMedia Verlag, Göttingen 2002, ISBN 3-932313-05-4.
Manfred von Boetticher: Anton Ulrich (d.J.), Herzog zu Braunschweig und Lüneburg (Wolfenbüttel).ISBN 3-937664-46-7, S. 47 – 48.