Было отдано распоряжение об уничтожении портретов с изображением Иоанна Антоновича, а также о замене деловых бумаг, паспортов, церковных книг и прочих документов с именем императора («дел с известным титулом») на новые. Часть этих документов сжигалась, а часть хранилась в опечатанном виде в архивах. Изъятию подвергались и пропагандистские материалы, например, опубликованные проповеди с упоминанием имени Иоанна, оды Ломоносова в его честь и прочие артефакты. Этот процесс продолжался всё царствование Елизаветы Петровны и был прекращён только после вступления на престол Екатерины II. Даже полтора с лишним века спустя, во время юбилейных мероприятий 1913—1914 годов, младенец-император был пропущен на Романовском обелиске в Александровском саду и на пасхальном яйце Фаберже «Трёхсотлетие дома Романовых».
После того, как Елизавете представили показания пойманного заговорщика И. В. Зубарева, страх императрицы перед возможным новым переворотом привёл к новому путешествию Ивана. В 1756 году его перевезли из Холмогор в одиночную камеру в Шлиссельбургской крепости. В крепости Иван (официально именовавшийся «известный арестант», иногда – «безымянный узник») находился в полной изоляции, ему не разрешалось никого видеть, даже крепостных служителей. Существует исторический миф, что изоляция Ивана была до того плотной, что он так и не увидел ни одного человеческого лица за всё время заключения, однако современные историки утверждают, что документами это не подтверждается. Напротив, документы свидетельствуют, что узник знал о своём царском происхождении, был обучен грамоте.
С 1759 года у Ивана стали наблюдать признаки неадекватного поведения. Об этом с полной уверенностью утверждала и видевшая Ивана VI в 1762 году императрица Екатерина II; впрочем, тюремщики полагали, что это лишь жалкая симуляция.
Пока Иван был в заточении, предпринималось много попыток освободить свергнутого императора и вновь возвести его на престол. Последняя попытка обернулась для «безымянного узника» гибелью. В 1764 году, когда уже царствовала Екатерина II, подпоручик В. Я. Мирович, нёсший караульную службу в Шлиссельбургской крепости, склонил на свою сторону часть гарнизона, чтобы освободить Ивана.
Однако стражникам Ивана, капитану Власьеву и поручику Чекину, была выдана секретная инструкция умертвить арестанта, если его будут пытаться освободить (даже предъявив указ императрицы об этом), поэтому в ответ на требование Мировича о капитуляции они закололи Ивана и только потом сдались.
Мирович был арестован и обезглавлен в Петербурге как государственный преступник. Существует неподтверждённая версия, согласно которой его якобы спровоцировала Екатерина, чтобы избавиться от бывшего императора.
Место захоронения Ивана VI точно не известно. Как принято считать, «известный арестант» был похоронен в Шлиссельбургской крепости.
В романе Вольтера «Кандид, или Оптимизм» (1759) главный герой во время венецианского карнавала встречает человека в маске, который рекомендуется ему следующим образом: «Меня зовут Иван, я был императором всероссийским; ещё в колыбели меня лишили престола, а моего отца и мою мать заточили; я был воспитан в тюрьме, но иногда меня отпускают путешествовать под присмотром стражи».
Бразильский автор Жералду Маттуш написал на эсперанто трагедию в 5 актах в стихах «Иван 6-й» (1953, переиздана в 2017).
