В эту эпоху на судьбу царевича все более и более стала влиять его мачеха Екатерина Алексеевна.

Несмотря на обилие разного рода известий и указаний, сопроврждавших ее вступление на историческую сцену (а отчасти вследствие именно этого обилия и разноречия), до сих пор не вполне выяснились происхождение и первые шаги Екатерины на русской почве. Рожденная где-то в Лифляндии от крепостной матери, принадлежавшей к крестьянской семье Скавронских, по-видимому, природных литвинов или латышей, Марта еще в детстве попала в дом мариенбургского пастора Глюка и потом исполняла роль служанки при его детях. Пастор, бывший сам ученым языковедом, воспитал ее в правилах лютеранской Церкви, но грамоте не научил. Достигши 17-летнего возраста, Марта с согласия Глюка была помолвлена, а пожалуй, и успела обвенчаться с одним шведским драгуном, служившим в местном гарнизоне. В это время к Мариенбургу подошли русские войска и осадили его под начальством фельдмаршала Б.П. Шереметева. Когда последний потребовал сдачи города, грозя жестокими карами в противном случае, храбрый комендант ввиду незначительности и крепости и гарнизона решил лучше взорваться, чем сдаться. Он тайком сообщил о своем намерении пастору Глюку, советуя ему поскорее покинуть город вместе с своими прихожанами. Последний так и сделал: отправился с семьей и мирными жителями в русский лагерь, держа в руках славянскую библию и полагаясь на милость победителя. А отчаянный комендант поджег пороховой склад и вместе с гарнизоном взлетел на воздух (1702). Шереметев обласкал пастора и отправил его с семьей в Москву, но приглянувшуюся ему Марту оставил у себя. Своим веселым нравом, проворством и услужливостью она завоевала общие симпатии в русском лагере. Молодую пленницу увидел прибывший в лагерь царский любимец Ментиков и заставил Шереметева ее уступить. Марта недолго оставалась и в доме Меншикова, где она водворила лучший порядок и уютность. Тут она обратила на себя благосклонное внимание самого царя, который взял ее во дворец (1703), а потом поместил в число придворных девиц своей сестры царевны Натальи. В то же время она была перекрещена в православную веру и получила имя Екатерины по отчеству Алексеевны. Любопытно, что сие отчество произошло от имени юного царевича Алексея, который был записан ее крестным отцом. Вместе с Екатериной в Преображенском при дворе царевны Натальи, угождавшей брату, находились и другие фаворитки Петра, а именно две сестры Александра Меншикова, Марья и Анна, две сестры Арсеньевы, Дарья и Варвара, и Анисья Кирилловна Толстая. Сохранились некоторые их коллективные письма к царю, например поздравление «дорогого капитана» со взятием Митавского замка в октябре 1705 года. Тут подписалось пять подруг, в их числе и «Катерина сама-третья», а в конце письма прибавлено: «Петр и Павел, благословения твоего прося, челом бьют». Оказывается, что в 1705 году у Екатерины были от Петра уже двое сыновей-малюток (они жили недолго). Около того времени Петр покончил с Анною Монс, когда Меншиков представил ему доказательства, что она влюбилась в прусского посланника Кейзерлинга, который поэтому предложил ей свою руку и сердце. Петр соизволил на этот брак, но приказал отобрать подаренные ей поместья и его портрет, осыпанный бриллиантами.

Екатерина Алексеевна постепенно взяла верх над своими вышеназванными подругами в царском расположении, которое все более и более обращалось в глубокую сердечную привязанность. После Анны Монс наиболее опасной ее соперницей среди этих подруг являлась одна из сестер Арсеньевых, именно Дарья Михайловна. Но в 1706 году Меншиков, непосредственный участник царских развлечений в этом женском обществе, вступил в брак с Дарьей Арсеньевой, конечно исполняя царскую волю. С выходом замуж Монс и Дарьи значение Екатерины возросло и упрочилось. Постепенно она становится не только сожительницей Петра, но и его спутницей в походах и путешествиях. Естественно, что царевич Алексей при своих натянутых отношениях с отцом начал прибегать к покровительству и заступничеству своей крестной дочери. О том свидетельствуют несколько сохранившихся его к ней писем из эпохи 1708–1711 годов. Екатерина, по-видимому, нередко оказывала ему услуги в этом отношении.

В феврале 1711 года Петр решил закрепить свою сердечную привязанность церковным браком. Но только весною, незадолго до Прутского похода, он всенародно объявил ее своей законной супругой. Коротким письмом из Брауншвейга от 7 мая сего года царевич — тогда еще жених принцессы Шарлотты — поздравляет Екатерину с таким радостным событием и просит держать его «в прежней милости». С явным оттенком грусти он прибавляет, что государя-батюшку поздравить не смеет, ибо письменного уведомления от него не имеет, а только знает о событии по слуху. Вскоре потом в письмах своих вместо обычного «мадам» он уже именует мачеху «милостивая моя государыня матушка». Из Прутского похода Екатерина возвратилась, приобретя славу спасительницы царя и армии от величайшей опасности. Известные рассказы о ее находчивости и подкупе великого визиря своими драгоценностями имеют легендарный характер. Но достоверно то, что в критическую минуту она поддержала дух и энергию своего царственного супруга, за что он потом выражал ей свою благодарность.

Наружно Екатерина относилась благосклонно к браку царевича с иностранной принцессой, и он по-прежнему посылает ей короткие о себе известия, точные донесения. Но в ее отношениях к Алексею и его супруге теперь явно сквозит какая-то холодность или натянутость. Екатерина уже подарила Петру пять или шесть детей, из которых к данному времени оставались в живых только две маленькие дочери Анна и Елисавета. Но царица, естественно, не теряла надежды иметь еще и сына. В качестве уже законной и притом страстно любимой супруги она могла мечтать о том, чтобы на него перенести право престолонаследия, лишив этого права не любимого Петром Алексея. Такою затаенной мечтой объясняется многое в дальнейшей судьбе ее пасынка.

Еще не исполнился медовый месяц новобрачных, еще не успели они освоиться и привыкнуть друг к другу, как. царевич получил отцовский приказ ехать в польский город Торунь и заниматься там изготовлением провианта для русской армии, двигавшейся к Штетину, ибо один из главных театров войны со шведами Петр перенес в Померанию, где действовал совокупно со своими союзниками. Недель через пять Шарлотта приехала к мужу в Торунь. Тут пришлось им побыть вместе около четырех месяцев, причем они терпели нужду в деньгах, так как жили на свой счет, а суммы, назначенные царем на содержание принцессы и ее двора, не только были недостаточны, но и получались очень туго. Шарлотта со слезами жаловалась на то Меншикову, который привез царевичу приказ Петра ехать в Померанию и состоять в русском войске, осаждавшем Штетин под начальством светлейшего. Меншиков дал принцессе взаймы 5000 рублей, и она, расставшись с мужем, поселилась в городке Эльбинге.

Царь и царица, остановясь проездом в этом городке, обласкали Шарлотту, о чем она радостно сообщает в своих письмах к родным. Если верить сим письмам, Екатерина даже отнеслась к ней с материнской нежностью и передала ей замечание своего царственного супруга о том, что Алексей не стоит такой хорошей жены. Но из сего лестного для нее отзыва принцесса с грустью заключила, что царь не любит царевича, и просила царицу быть его заступницей перед отцом. Та обещала. Вообще из переписки с родными видно, что принцесса доселе была довольна отношением к ней мужа и считала себя счастливой. Но из того же источника мы узнаем, что уже во время пребывания молодой четы в Торуни начались и семейные размолвки.

Поводом к ним послужило случавшееся иногда участие Алексея в ночных попойках, после которых он возвращался домой только в 3–4 часа утра, чем немало слез причинял своей жене.

Во время стоянки под Штетином в русском лагере тоже нередки были попойки, в которых участвовал Алексей Петрович, поощряемый к тому своим злым гением, т. е. Меншиковым. Шарлотта, со слов князя Голицына, описывает родным одно крупное столкновение, при котором Алексей горячо защищал свою жену от нападок Меншикова. Последний устроил у себя пир для Алексея и высших офицеров своего отряда. Тут светлейший позволил себе неблагоприятные отзывы о некоторых лицах, состоявших при супруге царевича и нехорошо на нее влиявших. Последний возразил, что не боится никакого дурного влияния, ибо жена его владеет твердым характером. А Меншиков на это заметил, что она тщеславна. Царевич вспыхнул и потребовал не забывать расстояния, их разделявшего. Светлейший советовал оставить резкий тон и напомнил, что он его воспитатель. Алексей громко рассмеялся и заметил, что теперь он уже не воспитанник и заботится сам о себе. В дальнейшем споре Меншиков назвал принцессу надменной немкой, напыщенной своим родством с императором, и стал уверять царевича, что жена его совсем не любит. Тот с жаром начал доказывать, что, напротив, она его очень любит и что он никому не позволит порицать его жену. Затем он пригласил присутствующих офицеров выпить за здоровье престолонаследницы, что они охотно исполнили. А князь Меншиков замолчал и встал из-за стола с сердитым лицом. Но приятели князя говорили потом, будто бы он затеял этот спор с добрым намерением: чтобы обнаружилась любовь царевича к своей супруге. Довольная сим случаем, принцесса и эту версию передает родным с удовольствием и готова ей верить.