Из Жолквы царь послал Алексея в Смоленск для сбора провианта и рекрутов, и царевич успешно трудился там несколько месяцев. Вообще с этого времени царь начал занимать сына разными поручениями, относящимися к шведской войне, каковы: укрепления Московского Кремля, сбор солдат и казаков, переписка с областными воеводами и донесения государю. Дошедшие до нас от сей эпохи многочисленные письма царевича к царю отличаются краткостью и толковостью, но в них постоянно проглядываются боязнь и робость перед грозным отцом. Между тем, по донесению Никифора Вяземского, царевич занимается историей и географией и начал учиться немецкому языку, а с возвращением Гизена продолжал французские уроки, учился также фортификации. Некоторое время между отцом и сыном как будто водворились добрые отношения. Царевич по поручению отца набрал пять полков, обучил их и в начале 1709 года лично привел их к нему на Украину, в город Сумы, но дорогою от больших морозов простудился и жестоко занемог. Петр встревожился, задержал свой отъезд и назначил молебствия. Только когда опасность миновала, он выехал в Воронеж, куда потом отправился по своем выздоровлении и царевич, чтобы присутствовать при спуске новых кораблей. Но в походе 1709 года, в Полтавском бою, мы его не встречаем. В том же 1709 году царь впервые отправил сына ради образования за границу, а именно через Краков и Варшаву в Дрезден, где он должен был изучать языки, геометрию и фортификацию. Сюда он прибыл уже в следующем 1710 году с небольшою свитою, среди которой находились два его сверстника, сыновья таких вельмож, как князь Юрий Трубецкой и граф Гавриил Головкин. Во главе этой свиты стоял барон Гизен. Из Дрездена царевич ездил в Карлсбад, где лечился водами. По-видимому, лечить потребовалось не одни только следствия простуды, но также и следствия преждевременной привычки к неумеренному употреблению крепких напитков. Известно, что сам Петр распространял и укоренял эту некультурную привычку в окружающей его среде. Царевича не только никто не оберегал от сего зла, но есть основание полагать, что коварный его попечитель Меншиков с затаенными задними целями поощрял осиротелого при живых родителях юношу предаваться необузданному пьянству. По крайней мере сам царевич потом указывал на него как на главного виновника своей пагубной привычки.

Во хмелю царевич проявлял не один веселый нрав, но также вспыльчивость и, подобно отцу, давал волю своим рукам и своему языку. Так, в трезвом состоянии он очень почитал и слушался своего духовника, а в подпитии случалось жестоко его бранить и даже драть за бороду.

По окончании лечебного курса Алексей поехал из Карлсбада обратно в Дрезден и дорогою через саксонские Рудные горы обнаружил любознательность, осматривая рудокопные работы, причем спускался в самые шахты. В Дрездене он снова занялся науками и, судя по иностранным свидетельствам, занимался прилежно. В этих занятиях провел около года и, очевидно, много читал, приобретая книги на иностранных языках; этими книгами особенно мог запастись во время своей поездки на знаменитую Лейпцигскую ярмарку осенью 1710 года.

В 1707 году Меншиков к своему титулу князя Римской империи получил еще именование князя Ижорского, и притом «светлейшего». В дипломе на сей титул царь приводит разные заслуги своего любимца и в том числе «воспитание сына нашего, по званию высшего управителя». Очевидно, царь не знал или не желал знать, каково было влияние сего воспитателя на русского престолонаследника.

Из Лейпцига он пишет в Москву своему духовнику, что здесь сподобился причаститься святых тайн от греческого священника, у которого исповедался посредством своего подьячего и толмача Федора Еварлакова, так как священник говорил с ним по-латыни. Ко времени сего заграничного пребывания, вероятно, относится очень любопытное, но без числа и года написанное послание его к своему московскому духовнику Якову Игнатьеву. Благочестивый, строго преданный православию царевич скорбит о том, что при нем нет русского священника на случай смертного часа. Но, запуганный отцом, он не смеет явно писать о своей нужде, а потому просит своего духовника, чтобы тот тайно прислал к нему какого-либо нестарого безженного попа, который бы переоделся в немецкое платье, заростил гуменце или, совсем обрив голову, надел накладные волосы и находился бы при нем под видом служителя. Но сей рискованный план, по-видимому, остался неисполненным.

Во время пребывания царевича за границей в следующем 1711 году царь женил своего сына.

При всем своем стремлении к брачным союзам с заграничными владетельными дамами Петр лично не воспользовался возможностью вступить в брак с иностранною принцессою, после того как запер в монастырь свою первую супругу. Зато он усердно старался родниться с немцами посредством членов своей фамилии. Так, двух своих племянниц выдал за немецких герцогов, Анну Иоанновну — за курляндского (1710) и Екатерину Иоанновну — за мекленбургского (1716), а потом родную дочь Анну Петровну успел помолвить с голштинским. Естественно, он решил так же поступить в отношении к своему единственному сыну и наследнику, и, когда Алексей Петрович стал приходить в возраст, царь озаботился найти ему невесту в Германии. Эту деликатную миссию он, по-видимому, возложил на того же барона Гизена, когда тот ездил по немецким дворам с разными вышеуказанными поручениями.

В 1707 году Гизен нашел искомую невесту при помощи барона Урбиха, датского посла при венском дворе, перешедшего в русскую службу. То была принцесса Шарлотта, внучка герцога Брауншвейг-Вольфенбюттельского Антона Ульриха. Старшая ее сестра красавица Елисавета в следующем 1708 году сделалась женою австрийского эрцгерцога Карла, в то время претендента на испанский престол, но уже побежденного своим соперником Филиппом Анжуйским, внуком Людовика XIV. Петр одобрил выбор и вошел в сношения с престарелым герцогом Вольфенбюттельским, но за крайней юностью принцессы решение вопроса было пока отложено. Наследник русского престола, несмотря на разницу в культуре, представлял выгодную партию для мелких немецких дворов, и, вероятно, не один из них желал брачного с ним союза. Партия сделалась еще более выгодною после того, как Полтавская победа высоко подняла Русскую державу во мнении Западной Европы. Теперь выбор невесты значительно облегчился. Но вольфенбюттельская фамилия постаралась закрепить этот выбор за своей принцессой. В ее пользу принялась действовать и польская королевская чета, так как Шарлотта приходилась родственницей супруге Августа II и воспитывалась при ее дрезденском дворе. Потому-то в Дрезден и был направлен царевич во время своего пребывания за границей. Первая его встреча с принцессой в присутствии польской королевы произошла на пути из Дрездена в Карлсбад, недалеко от последнего, в городке Шлакенверте, весною 1710 года. Алексею был 21 год, а Шарлотте — 17 лет. Жених представлял высокого худощавого молодого человека с открытым, довольно красивым лицом. Невеста также была высока и худощава, и хотя оспа значительно попортила ее лицо, однако, судя по портрету, она была недурной наружности. Взаимное впечатление молодых людей, по-видимому, было благоприятное, и, если верить их письмам, его к отцу, а ее к матери, они понравились друг другу. Однако вопрос об их браке наладился не вдруг.

По немецким свидетельствам, Алексей Петрович все время своего дрезденского пребывания вел себя с немцами вообще очень сдержанно, а в особенности был застенчив с женским полом. Одно из свидетельств передает слух (может быть, исходивший от служителей царевича), что в Москве он был влюблен в сестру своего сверстника князя Трубецкого, который теперь находился в его свите. Но Петр выдал ее замуж и тем положил конец дальнейшему роману или намерению царевича жениться на подданной. После того молодой князь Трубецкой, если верить означенному свидетельству, возненавидел немцев. А потому едва ли он усердно помогал своему товарищу молодому графу Головкину и другим членам свиты, которые из угождения Петру старались расположить царевича к браку с принцессой Вольфенбюттельской. Но тот колебался, не принимая участия в начавшихся переговорах о брачных условиях, и даже сердился, когда немецкие газеты извещали как о деле решенном о его предстоящем браке с принцессой. Ее родные и сторонники усердно следили за ним; в своих письмах они сообщали, что кроме наук он берет уроки танцев и любит посещать французский театр, хотя по-французски будто бы не понимает. В то же время с неудовольствием повторялся слух, что дрезденский наместник короля Августа князь Фирстенберг осыпал царевича любезностями, приглашениями в надежде склонить его выбор на свою дочь. Жаловались и на другие интриги, например в пользу брака с одной из австрийских эрцгерцогинь или с дочерью Якова Собеского. Говорили в своих письмах также, что царевич, желая выиграть время, умышленно оказывает большое внимание дочери Фирстенберга и принцессе Фейсенфельской, что он просит у отца позволения познакомиться с другими еврот пейскими принцессами, прежде чем сделать окончательный выбор, а между тем ищет предлога или случая уехать обратно в Москву. Прибавляли, что по отношению к наследнику престола русские вообще не желают иностранного брака, благодаря которому иностранцы, пожалуй, будут господствовать в России, и будто бы сама супруга русского посла в Дрездене графиня Матвеева не верила в брак царевича с немецкой принцессой.