Евдокия добавила к вине Алексея перед отцом ещё больше недоказанных обвинений. В церкви монастыря обнаружили записку, где её поминали не инокиней, а царицей: «Благочестивейшей великой государыней нашей, царицей и Великой княгиней Евдокией Фёдоровной» – и желали ей и царевичу Алексею «благоденственное пребывание и мирное житие, здравие же и спасение и во все благое поспешение ныне и впредь будущие многие и несчётные лета, во благополучном пребывания многая лета здравствовать». Этого было достаточно, чтобы обвинить их в заговоре.
После окончательно разрыва между родителями заниматься Алексеем было поручено сестре Петра I – царевне Наталье Алексеевне. Заметный вклад в воспитание царевича внес барон Гюйссен, который служил на дипломатическом поприще, был отличным юристом, занимался переводами правительственных документов и представлял Россию в европейских дворах.
Алексей проявил способность к наукам и к 18 годам знал два языка, преуспевал в математике, любил географию, историю. Большое интеллектуальное влияние на него имели сенатор Яков Долгоруков и обладатель крупной библиотеки Дмитрий Голицын. Пётр старался приблизить к себе сына, привлекая его к военным походам и строительству укреплений. Однако всем было ясно, что такая деятельность наследнику не нравится.
Поэтому, чтобы как-то использовать потенциал царевича, царь решает его женить, не спрашивая мнения Алексея. Выбор пал на принцессу, воспитывавшуюся при польском дворе, – Шарлотту Брауншвейг-Вольфенбюттельскую, которая была не в восторге от этого брака и писала своему деду: «…оно даёт мне некоторую возможность думать, что московское сватовство меня ещё, может быть, минует. Я всегда на это надеялась». Но польский король Август II, заинтересованный в дружбе с Россией, заставил её покориться его воле и воле её родителей.
При дворе Августа, в статусе жениха, Алексей первый раз вкусил прелести дворцовой беззаботной жизни. Свадьба состоялась в 1711 году, но торжества закончились уже на четвёртый день. Алексей получил приказ царя – вместе с супругой отправляться в Торунь, руководить продовольственным снабжением русских войск.
Из-за этого супруги поссорились. Счастливой семейной жизни у них не получилось. Алексей постоянно отсутствовал на службе, а когда был дома, участвовал в обязательных празднествах и гуляньях, чтобы угодить отцу. Но это не спасало его от конфликтов. На одной из попоек Меншиков стал дразнить Алексея, что он мало пил по сравнению с остальными.
Пётр не поддержал сына, а наорал на него и велел выйти вон. На улице был мороз, о нем больше не вспомнили, и он стоял за дверью в одном мундире, пока караульные солдаты не принесли ему тулуп.
В 1714 году Шарлотта родила дочь, названную в честь сестры Петра Натальей. Появление ребёнка ненадолго сблизило супругов, но вскоре Алексей стал открыто игнорировать жену и жить с крепостной Ефросиньей. В 1715 году Шарлотта родила сына Петра (будущего императора Петра II).
Во время беременности она постоянно болела, и Алексей несколько раз падал в обморок, видя ее мучения. Через четыре дня после родов Шарлотта умерла, и в день её похорон Алексей получил официальное письмо с сообщением о лишении прав на наследование престола.
Что послужило поводом для этого наказания, Алексей не знал, и это его уже не интересовало. Поэтому он ответил: «На наследие не претендую и впредь претендовать не буду, себе же прошу до смерти пропитания». Но царь выдвинул новое требование – чтобы сын постригся в монахи. Алексей не хотел такой жизни и всячески оттягивал ответ, надеясь, что отец передумает.
Но, получив повеление прибыть в Копенгаген, где император вёл военные действия, Алексей понял, что в покое его не оставят и, скорее всего, убьют на войне. Поэтому в 1717 году бежал в Вену. Австрийцы, чтобы спрятать беглеца, переправили его в Неаполь. В то время факт отъезда без разрешения ко двору другого монарха считался государственной изменой, и Пётр I для его розыска лично написал австрийскому императору: «Возвратился бы к нам, а мы ему тот поступок простим и примем его паки в милость нашу, и обещаем его содержать отечески во всякой свободе и довольстве, без всякого гнева и принуждения».
Австрийцам не хотелось ссориться с Россией, тем более что характер царевича и его инфантильность в государственных делах не давали им никаких политических выгод. Когда Алексея обратился к австрийскому императору Карлу VI с просьбой политического убежища, то министр иностранных дел граф Шёнборн разъяснил императору, что использование Алексей в политических играх против России крайне неразумно. Царевич неспособен к борьбе за власть. Поэтому австрийский император пожалел своего родственника, укрыться помог, но вмешиваться в семейный конфликт отказался.