Когда Анна была избранна русский престол, она взяла его с собой в Россию. По случаю своей коронации она назначила Бирона 28 апреля 1730 г. обер-камергером (тогда это была придворная должность, а не звание), “с рангом действительного генерала”.
В течение всего десятилетнего царствования Анны Ивановны имел огромный вес при дворе (особенно с 1735), соперничая с А.И.Остерманом и Б.-Х.Минихом за влияние на императрицу. Как государственный деятель проявил себя в первую очередь при решении польских и курляндских дел.
13 (24) июля 1737 под давлением России избран герцогом Курляндии; управлял герцогством, оставаясь в Петербурге. Король польский Август III, обязанный своим престолом России, согласился признать эту кандидатуру.
России было выгодно иметь во главе Курляндии человека, который вполне от нее зависел бы. К этому стремился еще Петр Великий. Перед кончиной Анна Ивановна (по совету А. П. Бестужева-Рюмина) назначила его регентом при своем малолетнем преемнике Иване Антоновиче, отстранив от власти его родителей Анну Леопольдовну и Антона-Ульриха Брауншвейгского.
Став 17 (28) октября 1740 регентом, уже через три недели был смещен со своего поста в результате военного переворота, осуществленного Б.-Х.Минихом в ночь на 9 (20) ноября 1740 и приведшего к власти Анну Леопольдовну.
Главные обвинения против Бирона были выставлены следующие: “захват” регентства, “небрежение” о здоровье покойной государыни, желание удалить царскую фамилию из России с целью завладеть престолом и притеснения русских. 18 апреля 1741 г. был обнародован манифест “о винах бывшего герцога Курляндского ”.
Бирон был приговорен 8 апреля 1741 к четвертованию, замененному затем вечной ссылкой с конфискацией движимого и недвижимого имущества и с лишением всех чинов и наград.
После воцарения Елизаветы Петровны возвращен в начале 1742 из ссылки, а в 1762 по восшествии на престол Петра III был полностью реабилитирован. Бирон был вызван в Петербург и ему возвратили все ордена и звания (кроме титула герцога Курляндского).
В том же году Екатерина II с согласия Польши восстановила его на курляндском престоле, связав его обещанием быть верным союзу с Россией и допустить свободное отправление православного культа на территории герцогства.
Это соглашение, а также меры в защиту крестьян и еврейской общины вызвали недовольство курляндского дворянства. В 1769 передал власть своему сыну Петру. Умер 17 декабря 1772 в Митаве в восьмидесятилетнем возрасте; погребен в усыпальнице курляндских герцогов.
По некоторым данным гроб его впоследствии был открыт, и тело оказалось удивительно сохранившимся. Вполне сохранилась даже Андреевская мантия, в которой он завещал себя похоронить.