Ольга Николаевна, как и остальные дети императора, не понимала, что происходит и почему так близко от дворца стреляют. Но великая княжна в это время больше всего беспокоилась о Государыне, она говорила Лили Ден, подруге Александры Федоровны: «Вы видите, как даже мама нервничает, мы так беспокоимся о ее больном сердце. Она себя слишком утруждает. Вы обязательно должны сказать ей, чтобы она отдыхала».
К концу февраля болезнь у Ольги Николаевны прогрессировала, она чувствовала себя все хуже и хуже: мучил сильный кашель, и, в конце концов, совсем пропал голос. В довершение всего у цесаревны как осложнение от кори начался энцефалит.
Дни величайших потрясений – отречение Государя и начало революции – Ольга Николаевна встретила в постели, тяжелобольной.
Арест. Ссылка. Расстрел
В Александровском дворце Царского Села события в первых числах марта 1917 года развивались стремительно. Утром 1 марта император обещал вернуться к семье, но не вернулся и никто не знал, что с Государем происходит и где он находится. Александра Федоровна не находила себе места от волнения, но сейчас для нее важнейшим оставалось здоровье детей, которые продолжали тяжело болеть. 2 марта Государыня попросила отслужить в детской молебен о здравии. Из церкви принесли Чудотворную икону Божьей Матери «Знамение». Протоиерей Афанасий Беляев вспоминал, что царица молилась перед иконой на коленях, с просьбой о заступничестве. Потом попросила поднести икону к кроватям больных детей, чтобы все они могли приложиться к чудотворному образу. 3 марта в Александровский дворец приехал великий князь Павел Александрович и сообщил Александре Федоровне об отречении императора. Но только 7 марта, накануне возвращения Государя в Царское Село, она решила, что нужно сообщить эту новость больным детям. С цесаревнами Государыня поговорила сама, по воспоминаниям фрейлин – все они плакали, цесаревичу об отречении отца, по поручению императрицы, рассказал наставник Пьер Жильяр. Около полудня 9 марта в Александровский дворец под охраной привезли императора. Несмотря на страшные события, Царская семья была счастлива снова оказаться вместе.
Вскоре в Александровский дворец приехал министр юстиции Временного правительства А.Ф. Керенский, на встречи с ним кроме императорской четы присутствовала и великая княжна Ольга Николаевна. Керенский лично подготовил для коменданта дворца инструкцию по содержанию Царской семьи под стражей, которая включала 12 пунктов ограничений – запрет на общение с внешним миром, двойная охрана дворца, отключение телефонов, цензура переписки и т. д. Супругам было строго запрещено встречаться наедине, но этот пункт достаточно быстро отменили, революционным охранникам вскоре надоело везде сопровождать царя и царицу.
Какое-то время Ольга Николаевна чувствовала себя достаточно хорошо, осложнения после кори прошли, она смогла посещать службы в домовом храме дворца. Однако это продолжалось недолго, 27 марта великая княжна снова заболела. Данные о ее болезни разнятся, в одних источниках сказано, что это было воспаление легких, в других – заболело горло. В любом случае Ольге Николаевне был назначен постельный режим, так как температура у нее поднималась до 40°. К простуде присоединились проблемы с сердцем. В начале апреля Александра Федоровна писала, что у старшей дочери «воспаление в области сердца». Великая княжна Анастасия Николаевна сообщала в эти дни своей подруге о здоровье сестры: «После ангины у Ольги что-то случилось с сердцем, и сейчас у нее ревматизм». Специалисты посчитали, что, скорее всего, как осложнение, после сильной ангины у цесаревны развилась ревматическая лихорадка.
Пасхальные дни 1917 года Ольга Николаевна провела в постели в своей комнате, куда приходил священник ее исповедовать и причащать. На Пасху – 2 апреля – она не смогла присутствовать на службе. Обер-гофмейстерина Елизавета Александровна Нарышкина писала 9 апреля: «Ольга еще очень слаба, бедняжка, ее сердце устало от беспрерывных болезней за последних два месяца». Только к началу мая цесаревна постепенно стала чувствовать себя лучше, выходить на прогулки.
Родители сделали все, чтобы занятия у младших детей возобновились. Это было непросто: из-за строгого режима ареста учителя больше не могли приходить во дворец, среди немногочисленных приближенных, разделивших судьбу Царской семьи, учителей, кроме Пьера Жильяра, не было. Поэтому преподавателями стали и сами Августейшие родители, и люди, ранее никогда не бывшие учителями. Когда Ольга Николаевна выздоровела, она начала преподавать английский язык и историю младшим сестрам, занималась с ними музыкой.