27 июня 1744 г. новым указом императрицы было предписано барону Н. А. Корфу отвезти царственных узников в Соловецкий монастырь, причем Иоанн в течение всего путешествия и во время пребывания на Соловках должен был быть совершенно изолирован от своей семьи. Никому из посторонних не разрешалось видеться с ним, кроме специально приставленного надсмотрщика. Корф довез арестованного Иоанна и его семью только до Холмогор и, объяснив Елизавете всю трудность перевоза их на Соловки и содержания там в секрете, убедил оставить в этом городе. Здесь Иоанн пробыл около 12 лет в полном одиночестве. Единственным человеком, с которым он мог видеться, был наблюдавший за ним майор Миллер. Тем не менее, слухи пребывании Иоанна в Холмогорах распространились, и правительство решило принять новые меры предосторожности.

В начале 1756 г. сержанту лейб-кампании Савину предписано было тайно вывезти Иоанна из Холмогор и доставить Шлиссельбург. Прочих членов Брауншвейгского семейства оставили в Холмогорах и содержали по-прежнему под стражей в секрете. В Шлиссельбурге Иоанна содержали в одиночном заключении. О том, кто он такой, знали только три офицера из его охраны. Им было запрещено говорить Иоанну, где он находился. Даже комендант крепости не знал, кто содержится в ней под именем "известного арестанта". Однако, Иоанн откуда то знал о своем происхождении и называл себя государем. Вопреки строгому запрещению обучать его, он у кого-то научился грамоте, и тогда ему разрешили читать Библию. Не сохранилась и тайна пребывания его в Шлиссельбурге

С воцарением Петра III положение Иоанна не улучшилось а, скорее, изменилось к худшему, хотя и шли разговоры о намерении Петра III освободить узника. 1 января 1762 г. Петр III подписал указ на имя капитана Преображенского полка князя Чюрмантеева, в котором сказано: "Командированы вы для караула некоторого важного арестанта в Шлиссельбургской крепости, которого содержать повелеваем так, как именной указ и инструкция от нашего генерал-фельдмаршала графа Шувалова повелевают, да впредь в посылаемых от него, графа Шувалова, ордерах буде писано во всем неотменно. Буде ж сверх нашего чаяния кто отважился арестанта у вас отнять, в таком случае противиться сколько можно и арестанта живого в руки не отдавать" В ордере своем от того же числа на имя Чюрмантеева граф Шувалов писал: "Если ж арестованный станет чинить какие непорядки, то сажать тогда на цепь, доколе он усмирится, буде и того не послушает, то бить по вашему рассмотрению палкой и плетью".

Петр III решил инкогнито лично осмотреть бывшего императора. В марте 1762 г. император, одевшись офицером и захватив с собой повеление от самого себя на имя шлиссельбургского коменданта в сопровождении генерал-аншефа генерал-полицмейстера барона Корфа, Александра Нарышкина, фон Унгерна и статского советника Волкова, прибыл в крепость и посетил узника. Подробности этого посещена содержатся у собирателя русских исторических материалов Бюшинга: "Он пошел со своими спутниками в казематы, где содержался принц, и нашел, что жилище довольно сносно и скудно снабжено самой бедной мебелью. Одежда принца бы ла самая бедная. Он был совершенно без всяких понятий и говорил бессвязно. То он утверждал, что он император Иоанн, то уверял, что этого императора нет больше на свете, а его дух перешел в него. После первого вопроса, кто он такой? – он отвечал: "Император Иван"; его потом продолжали спрашивать, как это ему пришло в голову, что он принц или император? Откуда он про то узнал? Он отвечал, что знает это от своих родителей и от солдат. Продолжали спрашивать: что он знает про своих родителей? Он уверял, что он еще их помнит".

Но вот произошел новый переворот, и на русском престоле Петра III заменила Екатерина П, формально не имевшая никаких прав на русский престол. Опять таки, формально таким правом обладал Иоанн VI. Легко догадаться , что жить ему оставалось недолго. Вместо Чюрмантеева для охраны Иоанна VI назначены капитан Власьев и поручик Чекин. К указу об их назначении прилагалась инструкция, подписанная Н. И. Паниным, в которой было сказано: "Разговоры вам употреблять с арестантом такие, чтоб в нем возбуждать склонность к духовному чину, т. е. к монашеству, и что ему тогда имя надобно будет переменить, а называть его будут вместо Григория – Геврагий, толкуя ему, что житие его Богом уже определено к иночеству… В покое с ним в ночное время ночевать вам обоим. Ежели паче чаяния, случится, чтоб кто пришел с командой или один, хотя бы то был и комендант, или иной какой офицер, без именного за собственноручным его императорского величества подписанием повеления или без письменного от меня приказа, и хотел арестанта у вас взять, то оного никому не отдавать, и почитать все за подлог или неприятельскую руку. Буде же так оная сильна будет рука, что спастись не можно: то арестанта умертвить, а живого его никому в руки не отдавать".

Власьев и Чекин аккуратно исполняли предписанное им "ежедневное втолковывание" и вскоре сообщили, что арестант согласен, в монашеский чин он желает, только отвергает имя Геврагий, а хочет быть Феодосием.

Стоявший в гарнизоне крепости подпоручик Смоленского пехотного полка Василий Яковлевич Мирович, узнавший тайну секретного узника и видевший, с какой легкостью был свергнут с престола Петр III, задумал освободить его и провозгласить императором; в ночь с 4 на 5 июля 1764 г. он приступил к исполнению своего замысла, с помощью поддельных манифестов склонил на свою сторону гарнизонных солдат, арестовал коменданта крепости Бередникова и потребовал выдачи Иоанна. Сперва приставленная к узнику охрана сопротивлялась, но затем сдалась, предварительно, по точному указанию инструкции, убив Иоанна.

А. С. Пушкин писал: "Когда родился Иоанн Антонович, то императрица Анна Иоанновна послала к Эйлеру приказание составить гороскоп новорожденному. Он занялся гороскопом вместе с другим академиком. Они составили его по всем правилам астрологии, хотя и не верили ей. Заключение, выведенное ими, испугало обоих математиков – и они послали императрице другой гороскоп, в котором предсказали новорожденному всякие благополучия. Эйлер сохранил, однако ж, первый и показывал его графу К. Г. Разумовскому, когда судьба несчастного Иоанна Антоновича совершилась".

В рукописной записке на английском языке неизвестного автора прошлого столетия, которая хранится в Британском музее в Лондоне, а копия с нее в Публичной библиотеке города Ленинграда, имеются следующие подробности об этом событии: "Власьев и Чекин напали с обнаженными шпагами на несчастного принца, который проснулся от шума и вскочил с постели. Он защитился от их ударов, и, хотя был ранен в руку, он сломал одному из них шпагу, тогда, не имея никакого оружия, и почти совершенно нагой, но воодушевленный отчаянием, он продолжал сильно сопротивляться, пока наконец они его не одолели и ранили во многих местах; тут наконец он был окончательно умерщвлен одним из офицеров, который проколол его насквозь сзади"

После тщательного расследования, определившего, что сообщников у Мировича не было, его приговорили к смертной казни. 15 сентября в Петербурге ему отрубили голову, а вечером того же дня тело Мировича было сожжено вместе с эшафотом. В этот же день в Петербурге три капрала и три рядовых, помогавших Мировичу, были прогнаны через строй солдат из тысячи человек десять раз (один из них, Писклов, 12 раз) и сосланы потом на каторгу. Остальные виновные из рядовых в количестве 41 человека тоже 15 сентября в Шлиссельбурге были прогнаны сквозь строй и направлены на службу в Сибирский корпус. Многие современники событий считали, что Мирович исполнял волю Екатерины II – об этом пишет и Е. Р. Дашкова. Екатерина знала об этих разговорах и намеренно придала процессу над Мировичем "полную гласность" (его допрос и весь процесс происходил при участии не только всех сенаторов, но и всех президентов и вице-президентов коллегий и генералов Петербургской дивизии) и даже издала манифест с изложением дела. Поясняя одной из своих корреспонденток в Европе смысл этого документа, императрица писала: "Он (то есть манифест) был сочинен вовсе не для иностранных держав, а для того, чтобы уведомить Российскую империю о смерти Ивана; надобно было сказать, как он умер, более ста человек были свидетелями его смерти и покушения изменника, не было поэтому возможности не написать обстоятельного известия; не сделать этого – значит подтвердить злонамеренные слухи; шаг был деликатный; я думала, что всего лучше сказать правду".