Вице-канцлер Головкин и некоторые другие приближенные лица советовали Анне Леопольдовне принять титул императрицы; она отложила это до дня своего рождения, 7 декабря. Антон Ульрих предостерегал ее от заговора Елизаветы, но Анна то ли не приняла это всерьез, то ли решила, что можно уладить этот конфликт, просто проявив немного больше внимания и дружелюбия по отношению к принцессе.
23 ноября 1741 года на куртаге (придворной вечеринке) Анна Леопольдовна вызвала Елизавету в свои покои, чтобы поговорить с ней по-семейному. Она сказала, что до нее доходят слухи о готовящемся заговоре, и прямо спросила Елизавету, принимает ли та в нем участие. Разумеется, Елизавета была очень испугана, она стала убеждать Анну, что никогда не замышляла ничего против ее сына и стала жертвой клеветы. Ей удалось рассеять подозрения доверчивой правительницы, и тем не менее она понимала, что больше нельзя откладывать решительных действий.
Ночью 25 ноября 1741 года Елизавета надела поверх платья гвардейскую кирасу и явилась в казармы Преображенского полка. Историки расходятся во мнении о том, с какими именно словами она обратилась к солдатам. Одни передают, что цесаревна сказала: «Други мои! Как вы служили отцу моему, то при нынешнем случае и мне послужите верностью вашею!». Другие приводят такую краткую речь: «Ребята! Вы знаете, чья я дочь, ступайте за мной». Ясно одно: преображенцы были готовы поддержать ее во всем. Елизавета взяла крест, опустилась на колени, а за нею преклонили колена и все остальные. Елизавета сказала: «Клянусь умереть за вас, клянетесь ли вы умереть за меня?».
Преображенцы с принцессой отправились в Зимний дворец. Так как Елизавете было трудно идти по глубокому снегу, солдаты подняли ее на плечи. Семеновцы, стоявшие в тот день на карауле, пропустили преображенцев во дворец, не только не оказав никакого сопротивления, но даже не подняв тревоги.
Елизавета Петровна в Царском Селе.
Анна Леопольдовна спала. Спали и ее дети: царевич Иоанн и маленькая принцесса Екатерина, которой тогда исполнилось только пять месяцев. Елизавета сама разбудила Анну, которая умоляла только не делать зла ни детям, ни фрейлинам. Цесаревна посадила ее в свои сани и отвезла ее и детей в свой дворец. Скоро во дворец цесаревны привезли Антона Ульриха и других арестованных.
В вышедшем через несколько дней манифесте Елизавета объявляла, что из-за того, что на троне очутился младенец, государство оказалось на грани гибели. «…Чрез разные персоны и разными образы происходило, от чего уже как внешние, так и внутрь Государства беспокойства и непорядки, — писала она, — и, следовательно, немалое же разорение всему Государству последовало б; того ради все Наши, как духовного, так и светского чинов верные подданные, а особливо Лейб-Гвардии Наши полки всеподданнейше и единогласно Нас просили, дабы Мы, для пресечения всех тех происшедших и впредь опасаемых беспокойств и непорядков, яко по крови ближняя, Отеческий Наш Престол Всемилостивейше восприять соизволили, и по тому Нашему законному праву, по близости крови к Самодержавным Нашим вседражайшим Родителям, Государю Императору Петру Великому и Государыне Императрице Екатерине Алексеевне, и по их всеподданнейшему Наших верных единогласному прошению, тот Наш Отеческий Всероссийский Престол Всемилостивейше восприять соизволили…»
Анна Леопольдовна, ее муж и их дети содержались в крепостях — Дюнамюнде (Рига) и Раненбурге (на границе Липецкой и Рязанской области), а потом — в холмогорском монастыре недалеко от Архангельска. В тюрьме у Анны Леопольдовны родились еще два сына — Петр и Алексей. Родив последнего, Анна заболела родильной горячкой и умерла. Ей было всего 28 лет. Ее торжественно похоронили в Благовещенской церкви Александро-Невской лавры. Но оставались ее дети, а пока они были живы, оставался возможен новый дворцовый переворот. Так что Елизавета вновь не могла быть спокойна. Она не спала ночами, боялась собственных приближенных и не верила никому.