1914年夏季,一战爆发前夕,安娜斯塔西娅正在英国拜访弟弟米哈伊尔·米哈伊洛维奇大公及他的家人。当整个欧洲的民众都在为奥匈帝国向塞尔维亚发出的最后通牒兴高采烈之际,安娜斯塔西娅与所有其他的欧洲皇室成员一样,不愿看见战争的爆发。
她在写给沙皇尼古拉二世的信中道“我希望战争不会爆发,而我们所有人,在不久的将来,还可以再次相见”。
但战争最终爆发,她不得不面对与自己有着强烈的血缘和亲缘联系的德国与祖国俄国开战。与堂姐玛丽亚·亚历山德罗芙娜不同(沙皇亚历山大二世之女,嫁于英国维多利亚女王次子爱丁堡公爵阿尔弗雷德,后来随着丈夫继承德意志公国萨克森-科堡-哥达,她移居德国,并在一战爆发后选择支持德国),她选择支持自己的祖国俄国。
作为一个德意志大公夫人,安娜斯塔西娅无法再留在与德国交战的法国,但作为俄国的支持者,她也无法再回到德国。她选择定居中立的瑞士,将自己在法国戛纳的别墅用作接收俄国伤员的医院。
与众多其他的欧洲皇室成员一样,安娜斯塔西娅的家庭被战争无情地分裂。她本人是协约国的支持者,她的弟弟们也效力于俄国军队,但她的儿子弗里德里希·弗朗西斯四世是一个在位的德意志大公,她的次女塞西莉是德意志帝国的皇储妃,而她的女婿威廉皇储在开战后不久就率领军队前往西线直接与协约国作战。她与弗里德里希·弗朗西斯以及塞西莉的所有联系都被中断,在双方交战的四年间,她只能通过身在中立国丹麦的长女亚历山德琳接收他们的消息。
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