在A.A.莫尔德维诺夫（A.A.Мордвинов）的，在得知拉斯普京死讯的当天晚上，4位女大公对于他的死感到非常的心烦意乱与冷淡，并且在卧室里的沙发上缩成一团。莫尔德维诺夫忆起当时这4位女大公的心情是相当阴沉的而且似乎感觉到了即将到来的政治剧变。费奥多罗夫娜皇后与安娜斯塔西娅等4位女大公将拉斯普京与倒反的雕像一起埋葬。阿纳斯塔西娅在1916年12月21日出席了拉斯普京的葬礼，而且尼古拉二世一家还计划在他的墓地上建造一间教堂。第一次世界大战与革命　　在第一次世界大战期间，安娜斯塔西娅与姊姊玛丽亚一同前往位于沙皇别墅（Ца?рское Село?）的私人
和姐姐玛丽亚被称作“年幼组”医院来探望受伤的士兵。虽然因为安娜斯塔西娅与玛利亚是太过年轻了，所以她们无法像另外两个姊姊与母亲亚历山德拉皇后一样成为红十字会的护士，不过她们与士兵们一起玩西洋跳棋与台球，试图来鼓舞他们的精神。一位名叫费利克斯·达瑟尔，曾经在这间医院服务过，而且也认识安娜斯塔西娅的人士回忆：阿纳斯塔西娅拥有“松鼠般的笑容”，而且走路非常快速，“就像快要跌倒一样”。拘禁沙皇别墅　　尼古拉二世在1917年2月退位，然后他与妻子及5个儿女在俄国二月革命期间被拘禁在沙皇别墅内的亚历山大宫（Александровский дворец）里。与布尔什维克商量后，临时政府的亚历山大·克伦斯基将尼古拉二世全家安置到西伯利亚的托博尔斯克。在布尔什维克掌控俄罗斯大局后，便将他们移居到叶卡捷琳堡的伊帕切夫别墅（Дом Ипатьева）。国禁中的遗言　　被囚禁的压力与不确定感为安娜斯塔西娅与她的家人敲响了丧钟，安娜斯塔西娅在1917年冬季时写
安娜斯塔西亚的绘画(6张)给她的朋友的字句中包括“再见”、“不要忘了我”。在托博尔斯克的时候，她写给家庭教师一篇充满忧郁而且充满拼字错误的文章，内容是英国诗人罗伯·勃朗宁有关一名小女孩的作品《Evelyn Hope》。“当她死去的时候只有16岁”安娜斯塔西娅写道：“有一位爱她的男士，虽然他不曾见过她，但是知道她过的很好。而她也认识他。他不曾对她倾诉爱意，而现在她已经死了。但是他仍然想着在来生他们会这样度过，无论它将是在什么时候…”。
　　当被囚禁在托博尔斯克的时候，安娜斯塔西娅与3位姊姊将珠宝缝在衣服里，希望可以瞒过监禁他们的人。她与奥丽加、塔季扬娜也曾被寻找藏起来的珠宝的卫兵所骚扰。一艘蒸气渡轮在1918年5月将她们送到位在叶卡捷琳堡的双亲与玛丽亚的身边。他们的英文教师查尔斯·吉博斯回忆起听到她们在恐惧中喊叫而且为了无力去帮助她们而苦恼。彼得·基亚回忆他最后在叶卡捷琳堡见过她们最后一面“纳戈宁这位照顾阿列克谢·尼古拉耶维奇的士兵经过我的窗前，并用手护送著一位生病的男童，位在他后方的女大公则拿着手提袋与私人物品。我想要出去，但是却被卫兵粗暴的推回马车内。我回到这扇窗前。塔季扬娜后来抱着她的小狗出来，而且吃力的拖着一个褐色的手提袋。当时正在下雨，我看见她的脚每一步都踩在泥浆里。纳戈宁试图帮助她，不过他被一位委员粗暴的推开…”在不到2个月后的1918年7月14日，叶卡捷琳堡当地的神父为尼古拉二世一家处理私人教堂的服务，而且根据报道，阿纳斯塔西娅与家人在为死者祈祷时，曾经违反习俗的下跪。
被囚禁中的阿纳斯塔西娅大公摄于1917年春天　　被囚禁中的安娜斯塔西娅大公、玛丽亚大公与塔季扬娜大公，照片摄于1917年春天。然而即使在阿纳斯塔西娅生命中的几个月中，她也找到娱乐自己的方法。她与家中的其他人在1918年春天时玩游戏来取乐父母与其他人。根据她的家庭教师查尔斯·吉博斯的描述，阿纳斯塔西娅的表演使的每个人开怀大笑。在1918年5月7日一封从托博尔斯克寄往位于叶卡捷琳堡的玛利亚的信中，尽管她是悲伤、孤独而且为生病的阿列克谢而担心，安娜斯塔西娅叙述了这个欢乐时光：“我们荡著秋千，当时我开怀大笑，降落是多么的奇妙！真的！我昨天与姊姊们谈论这件事很多次，所以她们都感到厌烦了，但是我还是一直说…无论天气如何，一个人可以简单的愉快大叫。”在他的记忆中，一位住在伊帕切夫别墅里的女大公亚历山大·史翠柯京，仍然记得阿纳斯塔西娅是非常友善与充满乐趣的，而其他的女大公则说阿纳斯塔西娅是“一位非常迷人的恶魔！她是调皮的，而且我认为她很少厌倦。她是精力充沛的，而且喜欢与狗来表演喜剧丑角，就像她们是正在马戏团表演一样。”然而其他的女大公则认为安娜斯塔西娅“令人反感而且是一个恐怖分子”，而且抱怨那些偶尔出现而且令人生气的评论，有时候也导致了阶级间的紧张。
　　根据许多资料，安娜斯塔西娅在1918年7月17日早晨与她的家人被火枪队所谋杀。这次未经审判的处死是由尤罗夫斯基（Яков Михайлович Юровский）命令布尔什维克的秘密警察来执行的。
　　监禁与处死
　　在沙皇尼古拉二世于1917年退位之后，俄罗斯很快就陷入了内战。布尔什维克（通常称为红军）与尼古拉二世的家族（其中有一些是欧洲皇室的重要成员）为了释放罗曼诺夫家族而进行了多次谈判。效忠沙皇与独裁主义的白军往叶卡捷琳堡前进，所以红军陷入不稳定的情势中。红军知道叶卡捷琳堡将落入装备较佳的白军手中。当白军抵达叶卡捷琳堡时，沙皇一家已经完全消失了。最广被人们接受的说法是沙皇一家已经被谋杀了。这是白军调查员尼可拉斯·索可罗夫根据属于沙皇一家的物品被丢在一个位于Ганина Яма的矿坑通气口所做出的结论。
1917年于托博尔斯克　　从左而右分别是奥丽加大公、安娜斯塔西娅大公与塔季扬娜大公，地点为1917年冬季的托博尔斯克。一份在处决沙皇尼古拉二世一家后，尤罗夫斯基所作呈报给布尔什维克党高层，被称为“尤罗夫斯基笔记”的纪录在1989年被发现。爱德华·拉辛斯基（Edvard Radzinsky） 于1992年出版的《末代沙皇》（The Last Tsar）里叙述了许多细节。根据这本笔记的纪录，沙皇尼古拉二世一家在被处死的当晚被叫醒而且被要求穿着整齐。当他们问到为什么这样要求时，守卫则回答是为了他们的安全，所以要将尼可拉二世一家迁移到新的地方，以免在白军抵达叶卡捷琳堡时，他们会被白军施暴。在着装完毕后，沙皇一家与几个仆人及照料他们的波特金医生被聚集在伊帕提夫之屋地下室的一个小房间内来等待着。在亚历山德拉皇后的要求下，她跟阿列克谢已允许坐在守卫准备的椅子上。在几分钟后，尤罗夫斯基带领着处决队伍进入房间。尤罗夫斯基没有任何犹豫，立刻就告诉沙皇他们一家已经被下令全数处决了。尼可拉二世才刚转头对家人说“什么”，一颗子弹就已经射向了他的脑袋。亚历山德拉皇后与长女奥尔加试图用手来画一个十字，但是却一起被最早发射的子弹射中了头部，于是立刻双双毙命。其他的皇室随从也在短暂的时间内被射杀，除了皇后的侍女安娜·黛米多娃没被起先的子弹射死。她挣扎着想用随身带入地下室的小枕头来保护自己，因为枕头内装满了贵重的珠宝。不过她仍然被抵在房间的墙上，最后被刀刺死。
　　“尤罗夫斯基笔记”内进一步提到由于在短时间内有许多武器开火，所以小房间布满浓烟。在烟雾逐渐消散后，他们发现有些行刑者发射的子弹被两三位女大公的束腹所弹开，行刑者上前察看后发现这是因为她们将家族王冠上的珠宝与钻石缝在束腹的内衬中，为了来逃过监禁者的注意。因此这些束腹有些类似用来抵挡子弹的盔甲。根据尤罗夫斯基的回忆：阿纳斯塔西娅与玛丽亚蜷伏在地，抵著墙壁来保护头部，直到她们被射杀为止。然而，另一个守卫彼得·艾马柯夫告诉妻子阿纳斯塔西娅后来是被刺刀杀死的。尤罗夫斯基也写道：当尸体被运送出去的时候，一名或几名女孩哭喊了起来，所以她们的后脑勺挨了棍棒。幸存　　有关安娜斯塔西娅可能幸存与逃亡的传闻开始传开。这个最有名的宣称者为安娜·安德森，她坚称自己
当时我开怀大笑，降落是多么的奇妙...在家人与随从的尸体中假装死亡，然后一个好心的守卫注意到在这些尸体中的她仍然活着，她在他的帮助下得以逃亡。包括安娜·安德森在内，至少有十位以上的女子曾经宣称自己就是安娜斯塔西娅。其他一些较不出名的声称者有娜婕达·伊凡诺夫娜·瓦希尔娃（Надежда Ивановна Васильева）与尤金尼亚·史密斯。还有两个年轻的女子分别宣称自己是玛丽亚与阿纳斯塔西娅，并说她们在1919年时被乌拉山上的一名教士所收留，她们在当地成为修女，直到1964年去世为止。她们墓碑上的名字分别是玛丽亚与阿纳斯塔西娅·尼古拉耶芙娜。