Император Александр II одобрительно отнесся к возможному союзу своей племянницы с наследным принцем Мекленбург-Шверина. Волей судьбы у сына великого герцога и его избранницы были одни и те же корни: Фридрих через прабабушку, великую княгиню Елену Павловну, был праправнуком российского императора Павла I. Анастасия через отца являлась его правнучкой. Сочли, что из династических соображений этот брак выгоден. Благодаря ему родственные отношения двух династий станут еще крепче.
Бракосочетание было назначено на начало следующего года. Для отца невесты, великого князя Михаила Николаевича, воля брата была законом. Желание самой Анастасии в расчет не принималось. Не помогли слезы юной княжны, не были приняты во внимание и слова, что родителям перечить она не смеет, но ее смущают слабое здоровье жениха и сыпь из-за экземы на лице.
В январе 1879 года состоялась свадьба. По этому случаю в российскую столицу прибыла великогерцогская чета в сопровождении большой свиты.
По воспоминаниям современников, Анастасия «
«
Встреча молодых в Шверине была торжественной: на празднично украшенном вокзале их приветствовал почетный караул, на домах улиц, ведущих ко дворцу, были вывешены венки из еловых веток, вдоль дороги стояли военные и жители города. У дворцовых ворот новобрачных встречали девушки в красивых белых платьях.
Для молодых супругов приготовили заново отделанные апартаменты. Все было красиво и аккуратно, но это не радовало сердце наследной принцессы. Ей было некомфортно. Устроиться согласно собственному вкусу русской великой княгине разрешено не было, да и шверинский двор она нашла слишком строгим и старомодным.
К счастью, в Шверине пробыли лишь несколько дней. Плохое здоровье мужа было для Анастасии прекрасным предлогом, чтобы поскорее покинуть северный немецкий город.
Сначала молодые выехали в Берлин, чтобы предстать перед императорской четой, затем отправились на юг. Для наследника герцогского престола необходим был теплый климат, поэтому большую часть времени супруги решили проводить за границей. Тем более что к делам государства отец своего старшего сына не привлекал из-за его здоровья.
Супруг Анастасии был старше ее на девять лет. Он родился в марте 1851 года в Людвигслюсте и был первым ребенком в семье великого герцога Фридриха Франца II, внука русской великой княгини Елены Павловны. Появление на свет первенца сопровождалось большими торжествами. Крестным отцом мальчика был прусский король Фридрих Вильгельм IV, а на крестинах присутствовал император Николай I.
Уже в раннем детстве у наследника великого герцога была обнаружена бронхиальная недостаточность. По рекомендации придворного врача его вывезли на юг Франции. С ним вместе отправились и учителя, которым было поручено подготовить мальчика к поступлению в дрезденскую гимназию.