Po smrti svého otce Augusta II. mladšího v roce 1666 se vládnoucím vévodou stal starší bratr Rudolf August a Anton Ulrich byl jeho zástupcem. Rudolf August měl větší zájem o lov a knihovnu než o vládní záležitosti a většinu rozhodnutí nechal na svém mladším bratrovi. V roce 1685 oficiálně učinil Antona Ulricha spoluvládcem se stejnými právy. Mladý vévoda musel bojovat proti vzpurnému městu Brunšvik, jehož občané nakonec museli přijmout jeho vládu v roce 1671. V následujícím roce však jeho hlavní starostí bylo soupeření s jeho bratrancem vévodou Ernestem Augustem, který vládl od roku 1679 Brunšvickém vévodství v Calenbergu. Bratranci Ernestu Augustovi bylo v roce 1692 císařem Leopoldem I. přiděleno povýšení Hannoverska na kurfiřtství. Mezi bratranci vzrostlo napětí, protože Anton i Rudolf nebyli upřednostněni podle práva prvorozenectví. Zatímco se Hannoversko a Lüneburské knížectví postavily ve válce o španělské dědictví na stranu římského císaře, Anton Ulrich se rozhodl uzavřít dohodu s francouzským králem Ludvíkem XIV.. Následně Hannoversko a Lünebursko napadly v březnu 1702 knížectví Wolfenbüttel. Anton Ulrich byl téměř zajat. Na rozkaz císaře byl Anton Ulrich sesazen jako vévoda přes protesty svého bratra a Rudolf August zůstal jako jediný vládce Wolfenbüttelu, zatímco mladší bratr uprchl do Gothy. V dubnu 1702 podepsal Rudolf August dohodu uznávající přednostní právo vévodům Hannoverského kurfiřtství, se kterou později souhlasil i Anton Ulrich.