Девочка росла болезненной и слабой, но была очень любима своей далекой бабушкой — царицей Прасковьей, которая делала все, чтобы вызволить дочь и внучку из лап взбалмошного герцога. К лету 1722 года старая царица наконец добилась своего — Екатерина с дочерью, оставив супруга, уехала в Россию. Привезенная матерью девочка-принцесса сразу же попала в обстановку русского XVII века, постепенно терявшего под натиском новой культуры XVIII века свои черты. Берхгольц описывал в своем дневнике за 26 октября 1722 года посещение голштинским герцогом Екатерины Иоанновны в Измайлове — подмосковной резиденции царицы Прасковьи Федоровны. Она привела голштинцев в свою спальню, где пол был устлан красным сукном, а кровати матери и дочери стояли рядом. Гости были шокированы присутствием там какого-то «полуслепого, грязного и страшно вонявшего чесноком и потом» бандуриста, который пел для герцогини ее любимые и, как понял Берхгольц, не совсем приличные песни. Там же разгуливала «босиком какая-то старая, слепая, грязная, безобразная и глупая женщина, на которой почти ничего не было, кроме рубашки...»
О жизни Екатерины и ее дочери после возвращения из Мекленбурга в Россию и до воцарения Анны Иоанновны в 1730 году мы знаем очень мало. Не можем сказать определенно и о характере девочки. Она росла обыкновенным ребенком. Берхгольц в 1722 году писал, что раз, прощаясь с царицей Прасковьей, ему посчастливилось видеть голенькие ножки и колени принцессы, которая, «будучи в коротеньком ночном капоте, играла и каталась с другою маленькой девочкой на разостланном на полу тюфяке» в спальне бабушки. Вообще, по-видимому, красавец камер-юнкер очень понравился маленькой прелестнице, которая требовала, чтобы он приезжал к ней обязательно, «и ни с кем другим танцевать не хочет».
Между тем дела мекленбургского семейства после смерти царицы Прасковьи в 1723 году не пошли лучше. Отец девочки был лишен престола, арестован и умер в тюрьме в 1747 год}'. С женой и дочерью он больше никогда не виделся. Впрочем, огорчения Катюшки были неглубоки и недолги — ее оптимизм и легкомыслие неизменно брали верх над печальными мыслями, она веселилась да к тому же много ела и полнела.
В послепетровское время Екатерина и ее сестры окончательно уходят в тень — «Ивановны» никого уже не интересуют. Так бы и пропали в безвестности имена наших героинь, если бы в январе 1730 года не произошло непредвиденное: умер Петр II, и на престол была приглашена вдовствующая курляндская герцогиня Анна Иоанновна, тетка одиннадцатилетней Анны. Новая государыня не имела детей, по крайней мере — законнорожденных, и смерть ее могла открыть дорогу к власти либо цесаревне Елизавете Петровне, либо «чертушке» — так звали при дворе Анны Иоанновны племянника цесаревны, двухлетнего голштинского принца (а потом и герцога) Карла Петера Ульриха. Этого императрица допустить не могла. И тут хитроумные вице-канцлер А. И. Остерман и К. Г. Левенвольде разработали следующий план: в 1731 году Анна потребовала от подданных присяги тому выбору наследника, который определит императрица по своей воле. Послушно присягая, подданные недоумевали: кто же все-таки будет наследником? Вскоре стало известно — и в этом-то и состояла хитрость плана Остермана и Левенвольде, — что им станет тот, кто родится от будущего брака племянницы императрицы принцессы Мекленбургской и ее еще неведомого супруга.
По заданию императрицы Левенвольде немедленно отправился в Германию на поиски достойного жениха для нашей героини. А в это время с самой принцессой начались волшебные перемены. Девочку забрали от матери ко двору тетки, назначили ей приличное содержание, штат придворных, а главное — начали поспешно воспитывать в православном духе — ведь теперь с ее именем была связана большая государственная игра.
Обучением девушки занимался ученый монах Феофан Прокопович. В 1733 году она — в Мекленбурге нареченная по лютеранскому обряду Елизаветой Екатериной Христиной — при крещении получила то имя, под которым вошла в русскую историю: Анна. У посторонних наблюдателей сложилось впечатление, что императрица удочерила племянницу и передала ей свое имя. Это не так, скорее всего, Анна Иоанновна стала крестной матерью Анны Леопольдовны. Родная мать, Екатерина, присутствовала на церемонии крещения дочери 12 мая 1733 года, но буквально через месяц умерла. Сорокалетнюю мекленбургскую герцогиню похоронили рядом с матерью — царицей Прасковьей Федоровной в склепе Благовещенской церкви Александро-Невского монастыря.