10 февраля 1917 года председатель Государственной думы Михаил Владимирович Родзянко был принят императором. В своих воспоминаниях он рассказывает, что шел на эту аудиенцию с тяжелым чувством. Император принял его весьма холодно. Конец их разговора, по воспоминаниям Родзянко, оказался таким: «При упоминании об угрожающем настроении в стране и возможности революции царь прервал:
— Мои сведения совершенно противоположны, а что касается настроения Думы, то если Дума позволит себе такие же резкие выступления, как прошлый раз, то она будет распущена. Приходилось кончать доклад:
— Я считаю своим долгом, государь, высказать вам мое личное предчувствие и убеждение, что этот доклад мой у вас последний.
— Почему? — спросил царь.
— Потому что Дума будет распущена, а направление, по которому идет правительство, не предвещает ничего доброго… Еще есть время и возможность все повернуть и дать ответственное перед палатами правительство. Но этого, по-видимому, не будет. Вы, ваше величество, со мной не согласны, и все остается по-старому. Результатом этого, по-моему, будет революция и такая анархия, которую никто не удержит.
Государь ничего не ответил и очень сухо простился».
Утром 23 февраля в магазинах Санкт-Петербурга закончился ржаной хлеб, в последние месяцы и так продававшийся по карточкам, но это не стало реальной угрозой голода — были мобилизованы военные хлебопекарни, и дефицит планировали покрыть в течение нескольких дней, но это пугало самых бедным горожан. Уволенные рабочие Путиловского завода бастовали. Социалисты вышли на марш в связи с празднованием Международного женского дня. Вскоре в городе начались беспорядки. На улицы вышли войска. Но вскоре и среди солдат начался мятеж. Отряды, направленные в Петербург по приказу Николая II, остановили мятежники еще в Царском Селе. Гвардейцы, охраняющие царскую семью, дезертировали. На следующий день Николай понял, что ему не остается другого выхода, кроме отречения от престола.
В конце зимы 1917 года Ольга, Татьяна и их брат заболели корью. Мария Павловна тоже была больна: простудилась на смотре войск. Их волосы пришлось остричь, и похудевшие великие княжны на фотографии, сделанной в те дни, похожи на мальчиков — на солдат-новобранцев. Император был в ставке. Спешно собранные для охраны дворца войска разбегались. В Царское Село приходили толпы мародеров, но войти во дворец не решились, хотя он уже практически не охранялся, разграбили парк и окрестные дачи. Императрица жгла в камине письма и дневники. 8 (21) марта генерал Корнилов объявил Александре Федоровне об ее аресте. Он оказался вполне доброжелателен и вежлив и сказал, что арест производится ради защиты императорской семьи. Императрица рассказала дочерям о произошедших переменах.
10 (23) марта в Царское Село вернулся Николай Александрович. Камердинер императрицы Алексей Андреевич Волоков вспоминает: «Около 10 часов утра собрались во дворце и нестройно встали в вестибюле какие-то офицеры. Дежурный по караулу офицер вышел наружу. Через некоторое время от железнодорожного павильона подъехал автомобиль Государя. Ворота были закрыты и дежурный офицер крикнул:
— Открыть ворота бывшему царю!
Ворота открылись, автомобиль подъехал ко дворцу. Из автомобиля вышли Государь и князь Долгоруков (генерал-адъютант Свиты).
Когда Государь проходил мимо собравшихся в вестибюле офицеров, никто его не приветствовал. Первый сделал это Государь. Только тогда все отдали ему привет.
Государь прошел к императрице. Свидание не было печальным. Как у Государя, так и у императрицы, на лице была радостная улыбка. Они поцеловались и тотчас же пошли наверх к детям.
Скоро Государь вернулся назад и приказал мне узнать, приехали ли во дворец прибывшие с ним из Ставки герцог Лейхтенбергский, Нарышкин и Мордвинов. От графа Бенкендорфа я узнал, что они «не приехали и не приедут». (Все трое, как только сошли с поезда, отправились по домам.) Я доложил Государю, точно передав слова графа Бенкендорфа.
— Бог с ними, — был ответ царя».
Пришедшее к власти Временное правительство во главе с Керенским приняло отставку государя. Регентом назначили младшего брата Николая, Михаила. Однако на следующий день он тоже заявил о своем отречении. Когда Пьер Жильяр, гувернер цесаревича, рассказал своему воспитаннику об этом, тот растерянно задал вопрос, который, вероятно, задавали себе в тот день многие жители России: «Кто же тогда будет царем?».
— Не знаю, — ответил наследнику Жильяр. — Возможно, пока никто.
Заключение в Александровском дворце продлилось до 1 августа. Девочки медленно выздоравливали, стали выходить на прогулки. Жизнь шла довольно мирно, члены царской семьи пытались найти для себя какие-то занятия, чтобы отвлечься от мрачных мыслей о будущем.
Татьяна Евгеньевна Мельник-Боткина, дочь лейб-медика Николая II Евгения Сергеевича Боткина, жившая вместе с отцом в Царском Селе, вспоминает: «Весной Его Величество с дочерьми очищали парк от снега, а летом они все вместе работали над огородом, причем неутомимость Его Величества так поразила солдат, что один из них сказал: