Правнук Ивана V, брата Петра I. Когда на престол взошла Анна Иоанновна, она выдала замуж свою племянницу Анну Леопольдовну за герцога Антона Ульриха Брауншвейгского и назначила наследником престола их сына – Ивана.
Анна Иоанновна скончалась, малыш был провозглашён императором в 1740 году в возрасте двух месяцев. Регентом был объявлен герцог Курляндский Бирон. Но через год – 6 декабря 1741 года – произошёл государственный переворот, и на российский престол взошла дочь Петра I Елизавета Петровна.
Сначала Елизавета думала выслать «Брауншвейгскую семью» за границу, но испугалась, что они могут быть опасны. Сверженного императора-малыша с матерью и отцом перевезли в Динамюнде, предместье Риги, а затем на север – в Холмогоры. Мальчик жил в одном доме с родителями, но в полной от них изоляции, за глухой стеной под надзором майора Миллера. В 1756 году его перевели в «одиночку» Шлиссельбургской крепости, где называли «известным арестантом» и содержали в полной изоляции от людей. Он не мог видеть даже надзирателей. Не улучшилось положение узника ни при Петре III, ни при Екатерине II.
За время заточения было предпринято несколько попыток освобождения свергнутого императора, последняя из которых обернулась для него гибелью. 16 июля 1764 года офицер В.Я. Мирович, который нёс караул в Шлиссельбургской крепости, смог склонить на свою сторону часть гарнизона. Он призывал освободить Ивана и свергнуть Екатерину II. Но при попытке мятежников освободить узника Ивана VI закололи находившиеся при нём безотлучно два сторожа. Считается, что похоронен Иван Антонович в Шлиссельбургской крепости, но на самом деле он стал единственным российским императором, место захоронения которого точно неизвестно.