Окружение Алексея в Германии не забывало о желании Петра женить сына. После поисков невесты в нескольких княжествах Германии Алексей остановил свой выбор на принцессе Софии Шарлотте Вольфенбютельской.

14 октября 1711 года в немецком городе Торгау состоялась свадьба царевича Алексея с принцессой Шарлоттой.

Вначале брак обещал быть счастливым. Алексей, по-видимому, нашёл себе жену по вкусу, но тут вновь ж с испортило нетерпение Петра. Он всё же пытается наста вить сына служить, и два года — с 1711 по 1713 — Алексей почти всё время проводит в дороге, выполняя поручения отца, связанные с войной.

К влиянию почти постоянной разлуки в отношениях супругов прибавилась ещё помеха уже морального свойства. Шарлотта была лютеранкой и осталась ею, выйдя замуж за Алексея. Она общалась только по-немецки с теми слугами, которых вывезла с собой из Германии. Алексей же был фанатично предан православию, и это ещё больше разделило супругов.

Своими требованиями Пётр способствовал укреплению в Алексее неприятия новых порядков. Между отцом и сыном возникла открытая вражда, выявившая их полную несхожесть.

Вокруг Алексея росло число его сторонников, стоявших в оппозиции к Петру. Тут были представители духовенства, древних знатных фамилий, таких, как Голицыны, Долгорукие, — они всё чаще и чаще поглядывали в сторону наследника Петра, его сына, царевича Алексея. Всё это отдаляло его от отца.

В 1714 году, уезжая в Карлсбад на лечение, Алексей расстаётся с женой без сожаления. В этом же году у него рождается дочь Наталья. Через год Шарлотта родила второго ребёнка — сына Петра; скоро после родов, в октябре 1715 года, она умирает.

С рождением сына у царевича Алексея меняется очень многое. Теперь государство получило второго наследника, а это означает, что неспособного к правлению Алексея можно отстранить от престола. Пётр пишет сыну письмо, где прямо угрожает ему отречением от престола из-за нежелания подчиниться воле отца.

Ещё одно событие усугубило положение Алексея. Тогда же, в 1715 году, вторая жена Петра, Екатерина, родила сына, которого тоже назвали Петром. Положение с наследованием российского престола становится совсем непростым.

По совету близких друзей Кикина[3] и Вяземского[4] Алексей в письме к отцу признает себя неспособным к управлению, чувствуя себя больным телом и душой, добровольно отказывается от своих прав на корону и просит только разрешения удалиться куда-нибудь в деревню, чтобы иметь возможность жить там смирно по своему усмотрению. Петра такое предложение сына не устроило, поскольку наследник, живущий частной жизнью, всегда представляет собой определённую угрозу, и царь предлагает другой вариант: Алексей или будет царствовать, или пострижётся в монастырь. Растерявшийся Алексей вновь обращается к близким друзьям, которые советуют ему принять постриг. Кикин сказал царевичу: «Оттуда тоже можно вернуться, ведь клобук не прибит к голове гвоздями, можно его и снять». Письмо Алексея к отцу было кратким: «Милостивый государь-батюшка! Письмо Ваше я получил, на которое больше писать за болезнью своею не могу. Желаю монашеского чина и прошу о сём милостивого позволения. Раб ваш и непотребный сын Алексей». Друзьям же он сообщает в письмах: «Я иду в монастырь, к тому принуждённый».

В 1716 году Пётр I покидает Россию, едет за границу, и в этом же году Алексей получает от отца письмо, в котором тот требует или приехать к нему в войско, или сообщить, куда и в какой монастырь он намерен отправиться.

И тут Алексей по совету всё тех же друзей решает бежать, опасаясь за свою жизнь, но в то же время извещает Александра Даниловича Меншикова, что хочет отправиться к отцу, и просит у него тысячу червонцев на дорогу и разрешение захватить с собой свою любовницу Ефросинью.

Перед отъездом, уже в последнюю минуту, царевич доверился в своих тайных замыслах своему камердинеру Афанасьеву, который оставался в Петербурге. Алексей признался в том, что он вовсе не думает ехать к отцу, а отправится в Вену, чтобы там отдаться под покровительство императора Карла VI, который по жене приходился ему родственником. Он направился в Вену, потому что уже знал о намерениях Карла предоставить ему покровительство и по три тысячи флоринов ежемесячно на проживание.

При первом же известии об исчезновении сына Пётр посылает на его поиски искусных сыщиков: Веселовского[5] — русского резидента в Вене, капитана Румянцева[6], затем графа и дипломата Толстого[7]. За царевичем Алексеем устроена настоящая погоня, которая продолжалась целый год.

Наконец Алексей был найден Румянцевым и Толстым в Неаполе, в крепости Сен-Эльм. Началось давление на Алексея. Ему было показано письмо Петра, грозное и в то же время милостивое, обещавшее прощение за все провинности взамен покорности и возвращения в Россию. В конце концов под большим давлением Толстого и Румянцева Алексей соглашается вернуться, выговорив себе два условия: во-первых, позволение спокойно жить в своих поместьях, во-вторых, разрешение на брак с Ефросиньей. После поклонения мощам Святого Николая в Бари Алексей отдаётся в руки преследователей, дав согласие добровольно возвратиться с ними в Россию.

Письмо Петра, полученное Алексеем уже в дороге, совсем успокоило его. Отец разрешал ему жениться на Ефросинье с одним условием: чтобы венчание происходило в России. «...А чтоб в чужих краях жениться, то больше стыда принесёт», — писал в своём письме Пётр. 31 января 1718 года Алексей прибыл в Москву.

Возвращение опального царевича вызвало сильную тревогу как среди его сторонников, так и среди противников, которые понимали, что грозный царь не удовлетворится этим. Уже 3 февраля 1718 года в Кремле было созвано собрание высшего духовенства и гражданских сановников. Алексей появился перед ними в качестве обвиняемого без шпаги. При виде сына Петра охватил гнев, он осыпал его упрёками, бранью. Царевич упал на колени, плача, просил о прощении, поверив которому согласился вернуться. Пётр обещал простить, но прежде виновный и недостойный царевич должен был торжественно отказаться от престола и выдать соучастников своей вины, всех, кто советовал ему преступно бежать. Началось то, чего все со страхом ожидали: допросы, пытки, казни.

В Успенском соборе Алексей отрёкся от престола в пользу своего брата Петра, сына Екатерины.

В беседах с отцом с глазу на глаз Алексей выдал всех, кого мог вспомнить, кто помогал ему добрым слоном или делом.

Кикин, Вяземский, Долгорукий[8], камердинер Афанасьев были выданы первыми. Хотя в ходе следствия выяснилось, что между Алексеем и его друзьями не существовало никакого соглашения относительно преследования определённой цели, не было и тени заговори, все схваченные были строго наказаны. Более всех пострадал бывший сподвижник и друг Петра — Кикин: получив сто ударов кнута, он был колесован.

Вяземский и Долгорукий были лишены имений, должностей и сосланы. Пётр заставил Алексея присутствовать при казни своих друзей, затем его увезли в Петербург.

Царевич полагал, что теперь всё кончилось, и был даже доволен своей судьбой. Пережитые им несчастья сделали его бесчувственным.

Допрос Ефросиньи, привезённой в Петербург позже Алексея, дал материал для нового розыска. Передавая разговоры, которые вёл с нею Алексей, Ефросинья донесла о «непристойных» его речах: «Когда буду государем, буду жить зиму в Москве, лето в Ярославле. Петербург оставлю простым городом... Когда узнал о болезни маленького Петра Петровича, говорил: «Вот видишь, что Бог делает. Батюшка делает своё, а Бог своё».

В мае 1718 года Алексей был сопровождён Петром в Петергоф, и это не была увеселительная прогулка. Впоследствии один из крестьян был осуждён на каторгу за то, что рассказывал, как царевича в той загородной поездке отвели в отдалённый сарай и оттуда раздавались крики и стоны.