А затем последовали целые месяцы тяжелых испытаний, когда и победившая царевна Софья и побежденная царица Наталья одинаково боялись стрелецких насилий и, не решаясь оставаться в Кремлевском дворце, перевезли царей сначала в село Коломенское, а затем в крепкую своими каменными стенами Троицкую лавру. Москва осталась в руках разнузданных стрельцов, начальник которых князь Хованский не мог или не хотел вернуть их к сознанию долга. Правительство, уйдя из столицы, постепенно стягивало к лавре мобилизованные отряды дворянской конницы и, опираясь на дворян, презиравших и не любивших набалованных стрельцов, начало осенью действовать. Хованский внезапно был схвачен на охоте и казнен. Стрельцы тогда подняли было восстание, но, осмотрясь, испугались собранной под Москвой дворянской рати и понемногу сдались и начали просить милости и пощады. Только в ноябре 1682 года правительство решилось, наконец, вернуться в столицу, и дворцовая жизнь вошла в свою обычную колею. В государстве было не совсем обычное «двоецарствие»: на престоле сидели оба брата — Иван и Петр. За их несовершеннолетием официально правила государством «правительница» царевна Софья, которой этот титул был усвоен во время стрелецких волнений якобы земским собором, а в сущности «по челобитью стрельцов». Во главе московских приказов стали близкие к Софье люди, ее родня и друзья. Царица Наталья и те Нарышкины, которые уцелели от стрелецких насилий, были в стороне от всяких дел. Маленький царь Петр жил с матерью обычной жизнью царевичей XVII века, далекой от деловых сфер и политических дел.
Майский дворцовый переворот и кровавые потрясения 1682 года создали Петру необычную для ребенка обстановку и дали ему ряд тяжелых впечатлений. Он видел много кровавых сцен: жил в страхе за себя и за своих близких; вместе с ними страдал от вражды и насилий недружелюбной родни; вместе с ними ненавидел угнетателей и насильников. Жизнь рано показала ему свои тяжелые и темные стороны: сколько злобы кипело вокруг него, как легко лилась кровь без вины и без суда, как бесстыдно проявлялось насилие и лицемерие в отношениях, с виду закономерных и высоко приличных! Все это не могло остаться без следа в чуткой душе способного и впечатлительного ребенка и растило в ней семена грубости и жестокости, и в то же время отвращение к фальши и несправедливости. В это именно время зарождалась в Петре та двойственность моральных настроений, которые в последующие годы бросалась в глаза наблюдателям. Петр в минуты гнева, даже в мгновенном припадке раздражения, был способен убить человека и не стеснялся в способах выражения своих чувств. Он бывал жесток в своих репрессиях и мстителен в отношении тех, кого считал своими врагами.
И в то же время в нем всегда жило чувство справедливости, бравшее верх над вспышками гнева, и на самом деле, как сказал бы поэт, бывал «от буйного стрельца пред ним отличен Долгорукий». Если в первом Петр видел вредный для государства тип и потому был к нему беспощаден, то во втором он чутко умел оценить благородство побуждений и моральную стойкость. Современники не раз отмечали любовь Петра к правде и искренности. Неплюеву при начале его сотрудничества с Петром советовали: «говори правду и ничего не солги, хотя бы что и худо было; он де больше рассердится, буде что солжешь». В этих словах указана была одна из основных черт характера Петра.
Хотя правительница Софья и не стесняла царя Петра в его ежедневном обиходе, в расходах на его содержание, забавы и игрушки, однако царица Наталья и Петр не могли не чувствовать, что над ними тяготеет чуждая и враждебная им власть, что им необходимо жить осмотрительно и осторожно. Этим следует объяснить, между прочим, тот путь, каким пошла умственная жизнь Петра в его первые сознательные годы. Еще при царе Федоре, когда Петра малютку баловали, началось его обучение грамоте. Раньше всего его занимали иллюстрированными книгами, в которых он рассматривал картинки. В конце же 1679 или в начале 1680 года он сел за «азбуку» и «букварь», и стал учиться читать и писать на особом «учительном налое», обитом «червчатым (ярко-малиновым) атласом» с серебряным галуном. По обычному старо-московскому порядку он изучил азбуку и склады и прочитал «часослов», «псалтырь», «деяния» и «евангелия». Каллиграфия ему на далась, и, по выражению М. П. Погодина, «почерка его ничто не может быть безобразнее», хотя прописи Петра и были облечены в «червчатый бархат». В круге первоначального обучения, вместе с прочим, Петра, вероятно, обучили и церковному пению. Этим исполнена была «первая ступень» школьных занятий. Надлежало подниматься на вторую — передать ученика в руки киевских ученых монахов. Они провели бы Петра через курс тогдашней схоластической школы, где он изучил бы грамматику, пиитику, риторику, диалектику и философию, латинскую и греческую грамоту и польский язык. Этот курс учения проходили старшие братья и сестры Петра, конечно, в меру способностей и разумения; этот курс, казалось, суждено было пройти и Петру. Но он его не прошел.