הארמון ידוע בכך ששימש את הצאר ניקולאי השני בשנת חייו האחרונה. הארמון היה הארמון החביב על הצאר ניקולאי השני ורעייתו אלכסנדרה מהסה. בעקבות אירועי יום ראשון העקוב מדם במהפכת 1905 החליטה משפחת המלוכה לעזוב את ארמון החורף אשר נחשב בעיניהם כאתר מסוכן, ולהפוך את ארמון אלכסנדר למשכנם הרשמי. לצורך זה עוצב מחדש חדר הנשפים הדו קומתי והפך לחדר האדר [1] ונבנה חדר עבודה חדש[2] וכן נוספו חדרים עבור ילדיו של ניקולאי השני בקומה השנייה של המבנה. אלכסנדרה, ואדריכלה מלצר בחרו לעצב את הארמון בסגנון אר-נובו שנחשב בקרב האצילים כעיצוב המאפיין את מעמד הביניים. תקופת מלחמת העולם הראשונה וראשית המהפכה הרוסית התגוררו בני משפחת המלוכה הצארית בארמון. פייר גיליאר, מורהו של הצארייביץ' (יורש העצר) אלכסי ניקולאביץ', כתב בזכרונותיו שהמשפחה חיה בארמון בפשטות. בני המשפחה אכלו בחדר האוכל מבלי הגשת האוכל בעזרת משרתים, ולמעט אירועים רשמיים מועטים חיו חיים פשוטים מבלי לפעול לפי כללי הטקס הפורמליים. ב-2 במרץ 1917 ויתר ניקולאי השני על כס המלוכה, ו-13 ימים לאחר מכן שב להתגורר בארמון אלכסנדר כ"קולונל רומאנוב". משפחת המלוכה התגוררה במספר חדרים בארמון תחת מעצר בית, כאשר משמר מונע מהם לעזוב את הארמון. אלכסנדר קרנסקי עצמו, ראש ממשלת רוסיה, קבע את ההגבלות על המשפחה הקיסרית - בין היתר הוא דרש את בידוד המשפחה מהעולם החיצון, שמירה צמודה עליהם בהיותם בארמון או בעת טיוליהם בפארק של הארמון, ובדיקת כל המכתבים הנשלחים והיוצאים מן הארמון.