Император умер, так и не выбрав наследника престола. Однако как бы ни оценивать его колебания в пользу того или другого претендента, по-видимому, внука среди них не было. Так, в «Календаре» на 1725 год в составе царского семейства упомянуты только дочери Анна и Елизавета. Исход споров о престолонаследии решили сплотившиеся ближайшие сподвижники Петра I — Меншиков, Толстой, Ф. Апраксин, Головкин, Ягужинский — и гвардейские офицеры. Императрицей стала Екатерина. На её коронации маленький Пётр не присутствовал, да и вообще неизвестно, как жил в эти годы царевич. Французский посол Лави описал его: «Он один из самых прекрасных принцев, каких только можно встретить; он обладает чрезвычайной миловидностью, необыкновенной живостью и выказывает редкую в такие молодые годы страсть к военному искусству».
Последнее замечание, кажется, справедливо. Учиться будущий царь явно не любил, с трудом писал на латыни, но, как все дети, предпочитал играть. Известно, что у него были игрушечная пушечная батарея и маленькое ружьё. Однако мальчик подрастал, и приходилось обращать на его воспитание более серьёзное внимание. В 1726 году обер-гофмейстером к царевичу был назначен вице-канцлер Остерман, а в мае 1727-го в качестве преподавателя «правил наук и художеств» определён профессор математики Христиан Гольдбах. Что преподавал великому князю академик, неизвестно, но занятый проблемами российской внешней политики Остерман не утомлял науками юного ученика. «За его высочеством великим князем я сегодня не поехал, как за болезнию, так и особенно за многодельством, и работаю как отправлением курьера в Швецию, так и приготовлением отпуска на завтрашней почте, и, сверх того, рассуждаю, чтоб не вдруг очень на него налегать», — сообщал вице-канцлер в одном из писем.
Едва ли мальчишка задумывался о своём будущем; но многие люди, как знатные, так и «подлые», считали, что именно маленький Пётр является единственным законным наследником российского престола. На него делали ставку будущий канцлер, а тогда посол в Дании А. П. Бестужев-Рюмин и его окружение, в которое входил наставник царевича. Хитрый Остерман предлагал иной выход: брак Петра и Елизаветы (племянника и тётки!) с выделением ей Прибалтики в личное владение. Однако все эти планы были похоронены Меншиковым, положение которого по мере ухудшения здоровья императрицы становилось всё более шатким. После смерти Петра 1 Меншиков был самым решительным противником воцарения Петра II, но к весне 1727 года он неожиданно для своих бывших единомышленников превратился в горячего сторонника юного царевича. Он задумал женить царевича на своей дочери, в результате чего сам он смог бы стать регентом при несовершеннолетнем государе. Да и только что заключённый союз с Австрией заставил изменить отношение к племяннику императора Карла VI, тем более что датские и австрийские дипломаты считали кандидатуру великого князя наиболее благоприятной для своих интересов.
У Меншикова были две дочери — Мария и Александра. Старшую уже помолвили с польским графом Петром Сапегой. Вероятно, позже Меншиков решил подстраховаться, и в проекте завещания Екатерины оказался пункт об обручении будущего императора Петра II с одной из дочерей светлейшего, но без упоминания имени невесты. Екатерина умирала, поэтому у Меншикова оставалось очень мало времени, чтобы убедить императрицу в необходимости подобной комбинации. Но он всё же смог добиться её принципиального согласия, однако встретил сопротивление со стороны недавних единомышленников. Одним из них подобный поворот событий грозил опал ой, других пугала бесконтрольная власть, которую получал Меншиков.
В числе недовольных были генерал-полицмейстер А. М. Девиер, член Верховного тайного совета граф П. А. Толстой, генералы-гвардейцы И. И. Бутурлин и А. И. Ушаков. Их мнения сводились к тому, чтобы Екатерина «короновать изволила при себе цесаревну Елисавет Петровну или Анну Петровну, или обеих вместе. И когда так зделаетца, то ея величеству благонадёжнее будет, что дети её родные». А о судьбе царевича Толстой писал: «Как великий князь научитца, тогда можно его за море послать погулять и для обучения посмотреть другие государства, как и протчие европейские принцы посылаютца, чтоб между тем могли утвердитца здесь каранация их высочеств». Решительный Девиер пытался даже сделать наследника своим орудием — «нечто ему на ухо шептал» и призывал: «Поедем со мной в коляске, будет тебе лучше и воля, а матери твоей не быть уже живой».