En la documentación aparece esta implementación:

    FirebaseAuth.instance
      .authStateChanges()
      .listen((User user) {
        if (user == null) {
          print('User is currently signed out!');
        } else {
          print('User is signed in!');
        }
      });

Porque no pruebas hacerlo así y ver que está pasando?

Documentación:
[https://firebase.flutter.dev/docs/auth/usage/][1]


  [1]: http://Documentaci%C3%B3n:%20https://firebase.flutter.dev/docs/auth/usage/