24 января 1716 года царский кортеж покинул Петербург. Петра сопровождали высшие чиновники Посольской канцелярии – Головкин, Шафиров и Толстой – и быстро поднимающиеся в гору молодые Остерман и Ягужинский. Екатерина собиралась самолично следить за здоровьем Петра, оставив трехмесячного сына, Петра Петровича, и его сестер, Анну восьми лет и семилетнюю Елизавету, на попечение царицы Прасковьи, которая каждый день посылала ей краткий, но исполненный любви к детям отчет об их здоровье и успехах. Свою же дочь, Катюшку (будущую невесту макленбургского герцога), Прасковья поручала заботам Петра.
Петр приехал в Данциг в воскресенье 18 февраля, и тут же в сопровождении бургомистра посетил церковную службу. Во время проповеди, почувствовав сквозняк, Петр протянул руку, снял с бургомистра парик и надел его себе на голову. В конце службы он вернул парик с благодарностью. Позже изумленному чиновнику объяснили, что у себя дома Петр, когда у него мерзла голова, всегда одалживал парик у первого, кто подвернется, – а на сей раз под руку попался бургомистр.
Хотя в Данциге собрались все заинтересованные в предстоящей свадьбе лица, условия брачного контракта еще не были выработаны. Герцога Карла Леопольда Мекленбургского описывали как «деспотичного грубияна и одного из самых отъявленных мелких тиранов, которых мог породить только тогдашний упадок германской государственности». Мекленбург был мал и слаб и нуждался в могущественном защитнике; женитьба на русской царевне обещала герцогу поддержку царя. Зная, что две из дочерей царя Ивана V – девицы на выданье, и совсем не интересуясь, которая из двух ему достанется, герцог послал в Петербург обручальное кольцо и письмо с предложением руки, в котором для имени адресатки было оставлено пустое место. Выбор пал на Екатерину.
Свадьба состоялась 8 апреля в присутствии Петра и короля Августа. Жених был в военной форме шведского образца, при длинной шведской шпаге, правда забыл надеть манжеты. В 2 часа прибыл царский экипаж, чтобы отвезти Карла Леопольда и его первого министра, барона Эйхгольца, к Петру в дом. На глазах толпы, заполнившей площадь перед домом, герцог шагнул из экипажа и зацепился париком за гвоздь. Так он и стоял при всем народе с непокрытой головой, пока верный Эйхгольц, вскарабкавшись на ступеньку, не отцепил парик от гвоздя. Затем вместе с невестой, на которой была корона русских великих княжон, кортеж пешком отправился по улицам города к маленькой православной часовне, специально выстроенной царем для этого случая. Православное венчание, которое проводил русский епископ, тянулось два часа, а тем временем Петр расхаживал среди паствы и хора, подсказывая слова Псалтыри и подтягивая певчим. По окончании службы свадебный кортеж опять проследовал по улицам, и в толпе закричали: «Смотрите! А герцог-то без манжет!»
Вечером на площади перед домом, где остановился герцог, был устроен фейерверк, Петр провел Августа и новобрачного сквозь толпу, сам пускал ракеты. Веселье так затянулось, что в час ночи Эйхгольцу пришлось напомнить своему господину, что невеста уже три часа как отправилась в постель. Карл Леопольд удалился, но тревоги Эйхгольца на этом не кончились. Комната невесты была украшена множеством лакированных предметов, включая и лакированное ложе. Герцог же не выносил запаха лака, и Эйхгольц боялся, что тот не сможет уснуть, но герцог как-то справился, и на следующий день новобрачные в окружении гостей обедали у довольного и счастливого Петра. Однако финал празднества был омрачен перебранкой между придворными чинами обеих сторон из-за обмена памятными подарками. Герцог поднес русским вельможам ценные подарки, но мекленбуржцы не получили ничего – «ни единой гнутой булавки». Хуже того, Толстой, привыкший в Константинополе к сказочным каменьям, был недоволен подаренным кольцом и ворчал, что оно уступает в цене тем, что получили Головкин и Шафиров. Остерман, пытаясь утихомирить возмущенного Толстого, предложил ему взять в придачу то скромное колечко, которое он, в соответствии со своим чином, получил сам, но Толстой по-прежнему считал, что его оскорбили.
К огорчению Петра, этот брак привел к серьезным разногласиям с северогерманскими союзниками, особенно с Ганновером, который, как и Пруссия, присоединился к антишведскому союзу России, Дании и Польши. Общей целью этих новообретенных союзников было изгнать Карла XII прочь с континента, завладеть остатками бывших шведских территорий в пределах Священной Римской империи и поделить их между собой. Но теперь они все яснее понимали, что сокрушение шведской мощи сопровождается подъемом новой, еще более могущественной силы – русского царя. До брачного союза с Мекленбургом подозрения северогерманских князей оставались подспудными. В июле 1715 года датские и прусские войска, осаждавшие Штральзунд, даже просили помощи у русских. Армия Шереметева стояла в Польше и легко могла бы выступить на подмогу, но князь Григорий Долгорукий, опытный русский посол в Варшаве, опасался за Польшу, чье положение было все еще слишком неустойчиво, и настоял на том, чтобы Шереметев не двигался с места. И Штральзунд пал без участия единого русского солдата. Услышав об этом, Петр обрушился на Долгорукого: «Я зело удивляюсь, что вы на старости потеряли разум свой и дали себя завесть всегдашним обманщикам и чрез то войска в Польше оставить».