Будущее Елизаветы вновь оказалось омрачено, когда императрица Анна, бездетная вдова, привезла в Санкт-Петербург свою немецкую племянницу – дочь сестры Екатерины Мекленбургской, и крестила ее в православную веру, после чего та получила имя Анна Леопольдовна. Далее императрица предложила Анне Леопольдовне выйти замуж за Антона Ульриха, герцога Брауншвейг-Вольфенбюттельского. Анна Леопольдовна, влюбленная в другого мужчину, отказалась, но императрица Анна настояла. И весной 1738 года была объявлена помолвка. За месяцы, предшествовавшие браку, Анна Леопольдовна из хорошенькой милой девушки превратилась в угрюмую, молчаливую и несчастную невесту, до глубины души возмущенную решением тетки. Елизавета, напротив, оставалась все такой же уверенной в себе и очаровательной, а ее красота, пускай уже и не такая свежая, как десять лет назад, по-прежнему изумляла окружающих и вызывала раздражение у императрицы.
В июле 1739 года Анна Леопольдовна вышла замуж на Антона Ульриха, а 24 августа 1740 года произвела на свет сына. Обрадованная императрица Анна настояла на том, чтобы мальчика назвали Иваном в честь ее отца. Но уже через месяц с императрицей случился удар. Немного оправившись, она с лихорадочной поспешностью нарекла новорожденного племянника своим наследником, а его мать Анна Леопольдовна должна была стать регентшей в случае, если мальчик окажется слишком юным, когда взойдет на трон. 16 октября с императрицей случился второй удар. На этот раз врачи объявили ее состояние безнадежным, и в возрасте сорока семи лет она умерла. На следующий день воля императрицы была зачитана публично. Двухмесячного ребенка объявили императором Иоанном VI. Елизавета, которой в ту пору было уже тридцать, и родители ребенка поклялись в верности новому монарху.
Назревал серьезный кризис. Мать младенца, Анна Леопольдовна, смирилась с тем, что ее саму не наградили короной, и приняла титул регентши. Она назначила своего мужа-немца, Антона Ульриха Брауншвейгского, верховным главнокомандующим русской армией, а затем возобновила отношения со своим любовником – саксонским послом графом Линаром. Оскорбление, нанесенное ее мужу, было публичным: солдаты у всех на глазах не пускали его в покои жены, пока она проводила время с любовником.
Елизавета, дочь Петра Великого и самая близкая наследница по крови, в третий раз оказалась не у дел, но ее это будто не беспокоило. Она не пыталась оспорить авторитет нового регента. Образ жизни у нее остался прежний. Ее часто видели на улицах Санкт-Петербурга, каждый день она прогуливалась по плацу перед находившимися неподалеку от ее дворца бараками, где были размещены солдаты Преображенского полка. Ее поведение стало темой для постоянных обсуждений в среде дипломатов и иностранных гостей столицы. Британский посол писал в Лондон, что Елизавета «необычайно любезна и приветлива, поэтому ее любили, к тому же она стала очень популярной. Кроме того, она имела дополнительное преимущество, являясь дочерью Петра Великого, которого боялись и в то же самое время любили больше всех правителей России <…> Эта любовь распространялась и на его потомков, особенно в сердцах простых людей и солдат».
Сначала отношения между Елизаветой и Анной Леопольдовной были вполне миролюбивыми. Елизавету часто приглашали в Зимний дворец, но вскоре она стала вести довольно замкнутый образ жизни и посещала лишь те церемонии, которые нельзя было пропустить. К февралю 1741 года регентша приказала установить слежку за Елизаветой, эти меры не остались незамеченными при дворе, а также в дипломатическом корпусе. Летом 1741 года отношения ухудшились. Граф Линар продолжал давить на Анну Леопольдовну, требуя ареста Елизаветы. Елизавету поставили перед еще более жесткими ограничениями. В июле ее расходы серьезно сократили. В начале осени до Елизаветы дошли сведения, будто регентша хотела получить от нее отказ от притязаний на трон. Ходили упорные слухи, что ее силой хотели постричь и отправить в монастырь. Утром 24 ноября доктор Лесток вошел в спальню Елизаветы, разбудил ее и передал бумагу. На одной стороне он нарисовал Елизавету в образе императрицы, сидящей на троне; на другой – монашкой, за спиной которой находились дыба и виселица. «Мадам, – сказал он, – вы должны, наконец, выбрать: либо вы станете императрицей, либо вас сошлют в монастырь, а ваши слуги будут подвергнуты пыткам и убиты». Елизавета решила действовать. В полночь она отправилась к казармам Преображенского полка. Там она сказала:
– Вы знаете, кто я? Хотите следовать за мной?