De keizerlijke familie werd onder huisarrest naar Siberië gestuurd. In april en mei 1918 werden de leden van de Romanov-familie overgeplaatst naar het Ipatiev-huis, een koopmanshuis in Jekaterinenburg.
Na de revolutie brak in juni een burgeroorlog uit tussen het bolsjewistische “Rode” leger en de anti-bolsjewistische “Witte” Russische strijdkrachten. In juli rukte het Witte leger op naar Jekaterinenburg.
De plaatselijke autoriteiten kregen opdracht een redding van de Romanovs te voorkomen, en na een geheime vergadering van de Jekaterinenburgse Sovjet werd de keizerlijke familie ter dood veroordeeld.
Op de avond van 16 juli 1918 kreeg de familie het bevel zich aan te kleden en naar de kelder van het Ipatiev-huis te gaan, waar ze werden opgesteld alsof ze poseerden voor een familiefoto. Daar werden zij door een vuurpeloton doodgeschoten door bolsjewistische troepen.
De stoffelijke resten van de familie werden in 1991 ontdekt in een massagraf in het Oeralgebergte. Naderhand DNA-onderzoek bevestigde de identiteit van Nicholas, Alexandra en drie van hun dochters.
De stoffelijke resten van Alexei en een van zijn zussen bleven een mysterie tot 2007, toen een tweede graf werd ontdekt in de buurt van het grotere massagraf. Het graf bevatte de resten van twee gedeeltelijk verbrande skeletten, die na een DNA-test bleken te behoren tot Alexei en een van zijn zussen, waarschijnlijk Anastasia of Maria.
Anastasia Romanov
In de nasleep van de executie van tsaar Nicolaas, deden geruchten de ronde dat zijn jongste dochter, Anastasia Romanov, misschien was ontsnapt aan het grimmige lot van haar familie. De legende bleef bijna een eeuw bestaan en inspireerde talloze boeken en films. In de loop der jaren hebben zich tientallen vrouwen gemeld, die beweerden de Romanov prinses te zijn.
De bekendste Anastasia bedriegster was Anna Anderson, een jonge vrouw die in 1920 in Berlijn, Duitsland, uit een kanaal werd gehaald na een poging tot zelfmoord. Anderson werd naar een gesticht gestuurd waar zij haar medepatiënten vertelde dat zij de Groothertogin Anastasia was.
Haar beweringen kregen publieke aandacht, hoewel de meeste leden van de uitgebreide Romanov-familie geloofden dat ze een bedriegster was. Een privé-onderzoek, gefinancierd door de broer van tsarina Alexandra in 1927, wees uit dat Anna Anderson in werkelijkheid een Poolse fabrieksarbeidster was, Franziska Schanzkowska, met een verleden van geestesziekte.