Наконец к началу мая цесаревич почувствовал себя лучше, боли отступили, хотя Алексей Николаевич по-прежнему не мог ходить, его на руках носил дядька матрос Нагорный. Новые власти разрешили отвезти трех цесаревен и цесаревича к их родителям и сестре. 20 (7) мая 1918 года арестованные сначала снова оказались на пароходе «Русь», потом на поезде их привезли в Екатеринбург. Но в дом инженера Ипатьева к императорской чете кроме детей допустили только нескольких слуг. Остальная свита и слуги большей частью были арестованы прямо на вокзале.

Радость встречи детей и родителей ничто не могло испортить: даже жестокое обращение новой охраны, сразу заявившей приехавшим, что содержание их в Екатеринбурге будет организовано по строгим тюремным правилам. Царская семья была счастлива тому, что они снова вместе. Дети обнимали родителей и сестру, все плакали.

Жизнь арестованных в доме Ипатьева оказалась намного печальнее и сложнее, чем в Тобольске. Уральский комитет в «Доме особого назначения», как именовали дом Ипатьева, ввел для арестованных строгий режим: подъем в 9 часов утра, поверка, завтрак; в 14.30 – обед, после обеда – прогулка в саду (вначале она занимала всего 15 минут); в 17 часов – чай; в 20 часов – ужин; отбой – в 22.30. Анастасия Николаевна, по воспоминаниям охранников, на прогулках была самой непоседливой и активной. Играла со своей собакой, весело бегала с ней по небольшому садику у дома Ипатьева.

Во вторник 18 (5) июня 1918 года великой княжне Анастасии Николаевне исполнилось 17 лет. Родные поздравляли дорогую именинницу. Погода в тот день стояла отличная, даже жаркая. Утром цесаревны помогли повару Харитонову испечь свежий хлеб, который получился очень вкусным. Потом вся Царская семья отправилась на прогулку в сад. Нагорный вынес и Алексея Николаевича, тот чувствовал себя хорошо. Цесаревича катали по саду в кресле с колесами. В саду цвела душистая сирень. Очень приятной получилась прогулка – тихо и уютно было на свежем воздухе, пробивалась трава, распускались листья на деревьях, пахло сиренью и медуницей. В 20 часов ужинали, повар постарался разнообразить стол ко дню рождения младшей цесаревны. На улице к этому времени бушевала недолгая гроза с сильным ливнем. После ужина сыграли в карты несколько партий. Спать отправились, как обычно, в половине одиннадцатого вечера.

Когда наступили жаркие июльские дни, одно из окон в спальне царской четы все же разрешили открыть. Арестованные были рады этой возможности дышать свежим воздухом в душном доме. Теперь Царская семья старалась больше времени проводить рядом с открытым окном, цесаревны занимались рукоделием, Государыня вязала, Государь читал вслух. В один такой тихий вечер непоседа Анастасия Николаевна не удержалась, зная, что это запрещено, выглянула в окно. Ей так было интересно посмотреть на двор под окном, на солдат в карауле, на высокие заборы, окружающие дом, и голубое небо над ними. Неожиданно один за другим раздались два выстрела! Часовой прицельно стрелял в цесаревну. Пули просвистели рядом с головой великой княжны и застряли в деревянной раме окна. Побледневшая Анастасия Николаевна в ужасе сползла на пол. Ее долго успокаивали родные, цесаревна не могла унять нервную дрожь. Она горько рыдала в объятиях матери. Смерть прошла совсем рядом, цесаревна почувствовала, что могла умереть. На вечерней поверке комендант подтвердил, что у охраны приказ: если любой из арестованных подойдет к окну, в него нужно стрелять.