Philip Stevens, fem år och två år gammal Izaak kvävdes av sin mor Melanie, 37, innan hon hängde sig, förhöret i Caernarfon hörde.
Deras kroppar hittades hemma i Trawsfynydd i Gwynedd i december förra året efter att släktingar kontaktade polisen.
Utredningen fick veta att de andra barnen var i säkerhet hemma hos en släkting.
North West Wales rättsläkare Dewi Pritchard Jones registrerade en självmordsdom för miss Stevens och olagligt dödande för Philip och Izaak.
Han sade att fru Stevens hade lämnat brev som han avböjde att läsa upp vid förhöret, som han beskrev som "hej-typ brev" som tydde på att hon hade fått tillräckligt med liv.
PC Adrian Wyn Owen berättade för förhöret att det väcktes farhågor om att ms Stevens bil stod parkerad utanför hennes hem, men släktingar kunde inte ta kontakt.
Efter att först besöka huset på eftermiddagen den 19 december, PC Owen återvände igen den kvällen med PC Raymond Williams och de tog beslutet att tvinga inträde.
Den nedre delen av fastigheten var prydlig och utsmyckad i juldekorationer med presenter utlagda under trädet, förhöret hörde.
PC Williams, som kände miss Stevens och pojkarna, gick upp där han upptäckte deras kroppar.
Det fanns två handskrivna anteckningar i närheten.
Rättsläkaren sa: "Det är tydligt att hon säger adjö till någon och hon säger att hon har fått nog av livet."
PC Williams sade att hans första bekymmer var välfärden för de äldre barnen.
"Jag var medveten om de tre andra barnen och vi genomsökte de andra rummen men de var inte i huset", sade han.
"Jag bestämde mig för att kalla en nära släkting till Melanie, utan att låta dem veta i det skedet vad som hade hänt, för att förvissa sig om att de andra barnen var säkra, och det var de."
Poliserna sa att det inte fanns några bevis för att någon annan hade varit inblandad i incidenten.
I utredningen hördes att Stevens var gravid i sjätte månaden, trots att hon hade genomgått sterilisering.
Nicholas Smith, Izaaks far, läste ur ett förberett uttalande efter utfrågningen där han hyllade båda pojkarna.
"Izaak och Pip var fulla av vacker oskuld och lycka och alla som kände dem bara älskade dem. De var underbara pojkar, sa han.
"De var precis som alla andra pojkar, spännande, stökiga, roliga, nyfikna. De tog sig an världen som barn gör.
"Alla som kände dem har sin egen historia att berätta om hur de var.
"Jag träffade Pip första gången när han var några veckor gammal, för nästan sex år sedan, han växte upp och kallade mig pappa och jag behandlade honom som ett av mina egna barn.
"Izaak var så speciell för mig och jag uppskattar varje ögonblick som vi var tillsammans. Han var min framtid. Vi var far och son och förhoppningarna som jag hade för oss är nu borta och det finns ingen plan B."
Smith sade att deras mors handlingar hade tagit "en del av oskulden och skönheten ur denna värld och lämnat den en annan plats".
"Under en lång tid fanns det kvaliteter om Melanie som jag älskade - hon var rolig, kreativ, passionerad och omtänksam, och hon var vacker," sade han.
"Men det fanns fel någonstans som fick henne att tro att lösningen på hennes problem var att döda Izaak och Pip och sedan begå självmord, ta hennes liv och det lilla livet inuti henne."
Två barn dödades olagligt av sin gravida mor som sedan tog sitt eget liv, en rättsläkare har dokumenterat.