Петр I был первым браком женат на Евдокии Лопухиной, от которой 8 февраля 1690 года родился сын Алексей. В 1698 году царица была отправлена Петром в Суздальский-Покровский монастырь, и царевич был разлучен с матерью. Образование и воспитание его поручалось разным лицам и не было последовательным. Однако царевич к совершеннолетию оказался знакомым с литературой на славянском языке, знал французский и немецкий языки и мог читать литературу и объясняться на этих языках. Царевич, по определению историка Соловьева, не имел ничего общего с характером отца, но был похож на деда. По определению Петра: «Бог разумом его не обидел». В 1710 году царевич был отправлен для обучения математическим и прикладным наукам в Дрезден. Из Дрездена писали лица, его сопровождавшие: «Государь, царевич обретается в добром здравье и в наказанных науках прилежно обращается, сверх тех геометрических частей, выучил профондиметрию и стереометрию, и так, с Божьей помощью, геометрию всю окончил».
В то же время царевич был обручен с принцессой Софьей Шарлоттой Бранденбургской, внучкой герцога Брауншвейг-Вольфенбиттенского, сестра которой была замужем за австрийским эрцгерцогом, впоследствии императором Австрии под именем Карла VI. Женитьба наследника престола на иностранной принцессе в русских условиях была новым делом, и, по мнению народа, женясь на иноземке, царь терял связь со своим народом. Брак был совершен 14 октября 1711 года в Торгау, и через четыре дня после женитьбы царевич получил приказ отца отправиться в Тори и заняться организацией продовольствия для русских войск. Потом он был отправлен в Померанию, а затем в Финляндию. Кронпринцесса оставалась в Померании, потом выехала в Петербург, где ей была устроена торжественная встреча.
После возвращения Алексея из Финляндии в Петербург наблюдается желание Петра привлечь царевича к государственным делам, его отправляют в Старую Руссу и Ладогу для наблюдения за постройкой судов. Во время этих командировок Петр заметил, что царевич выполняет все беспрекословно, но только из-за страха. Алексей боялся и избегал встреч с отцом и Меншиковым, признаваясь, что лучше бы на каторге быть или в лихорадке лежать, чем с ними встречаться.
Отношения с отцом явно и быстро портились, предвиделся разрыв, и Алексей невольно становится знаменем и надеждой оппозиции. Сторонниками Алексея становятся духовенство и много знатных лиц из окружения Петра: князья Долгоруковы, Голицыны, Стрешневы, Шереметьевы, Апраксины и другие, враждебные «портомое Екатерине и неимоверно высоконадменному – Меншикову».
В 1714 году кронпринцесса разрешилась сыном, которого назвали Петр. 15 февраля Петр издал закон о престолонаследии, уничтожавший значение родового права. «Всякий царствующий государь может по своему усмотрению назначить себе преемника». Царевичу Алексею было предложено или измениться, или отречься от престола. Алексей отрекся. Петр не поверил и предложил постричься – царевич согласился. Петр был поставлен в тупик – «клобук не гвоздем прибит к голове». Он был в недоумении и изумлении. Вскоре Петр выехал за границу. В августе 1717 года Петр потребовал, чтобы Алексей ехал к нему в Данию. Посоветовавшись со своими единомышленниками, Алексей решил бежать и отправился в Вену, где его свояк, император Карл VI, укрыл его в безопасном месте. Московскими агентами место пребывания царевича было открыто, и император отправил Алексея в Неаполь. Его и там обнаружили московские агенты, после чего Петр потребовал у австрийского императора выдачи сына. Алексея не выдали, но устроили ему встречу с посланником русского царя, во время которой Петр Толстой передал письмо, писанное Петром, в котором он писал: «Обнадеживаю тебя и обещаю Богом и судом его, что никакого наказания тебе не будет, но лучшую любовь покажу тебе, если ты воли моей послушаешься и возвратишься».
Царевич согласился. 31 января 1718 года Алексей был привезен в Москву и 3 февраля предстал перед собранием духовенства, сановников и сенаторов. Петр объявил повалившемуся в ноги царевичу: «Встань, я объявляю тебе родительскую милость». Потом был объявлен манифест, в котором говорилось: «Прощаю, но наследства лишаю». Царевич принес присягу, что не будет искать престола и признает наследником своего брата, рожденного от Екатерины I. Затем ему был предложен вопросник. Он, отвечая на вопросы, многих оговорил. Начались расправы и ссылки. Долгорукова отправили в ссылку в Соликамск; мать Алексея, царицу Евдокию, после допроса сослали в Староладожский монастырь, а тетку, Марию Алексеевну, заключили в Шлиссельбургскую крепость. Над царевичем Алексеем 13 июня был назначен суд. Он был посажен в Петропавловскую крепость. Потом был вытребован на суд, на котором стал свидетелем пыток и казни своих духовников – Игнатьева и Лопухина, получил 25 ударов кнутом, был подвергнут пыткам, а после был вынесен приговор: «Сердце царево в руце Божьей есть да изберет тую часть, аможе рука Божья преклоняет»…