Петр Андреевич Толстой, тайный советник, государственный человек в ранге министра, посылался для официальных переговоров с высокими персонами венского двора. Капитан Румянцев же был придан Толстому для таких действий, которые производить самому вельможе и тайному советнику было бы не совсем прилично. Кроме инструкции им было вручено секретное и весьма грозное письмо Петра I императору Карлу VI с требованием «решительной резолюции» насчет возвращения Алексея, «дабы мы свои меры потом восприять могли». Венский двор был напуган. Министры на тайном совещании решили, что «по своему характеру царь может ворваться в Богемию, где волнующаяся чернь легко к нему пристанет». В конце концов император разрешил Толстому и Румянцеву отправиться в Неаполь для свидания с беглым наследником: «Свидание должно быть так устроено, чтобы никто из москвитян (отчаянные люди, на все способные) не напал на царевича и не возложил на него руки, хотя я того и не ожидаю».
Толстой сообщил Петру, что царевич «был в том мнении, будто мы присланы его убить, а больше опасался капитана Румянцева...».
Тайный советник и капитан выполнили поручение: два месяца длилась операция с применением всех видов давления. Они встретились с царевичем, обещали отцово прощение, подкупили всех вокруг вплоть до вице-короля Неаполя, запугали Алексея — что непременно будет убит, если не вернется, запугали и уговорили повлиять на царевича любовницу Алексея Евфросинью (Толстой докладывал: «Невозможно описать, как ее [царевич] любит и какое об ней попечение имеет»; в письмах же Румянцева мелькает презрение красавца гвардейца к наследнику, «обожающему простую некрасивую девку»). Наконец все австрийские власти запуганы угрозой военного вторжения войск Петра, и в результате всего этого 4 октября 1717 г. Алексей пишет отцу: «Всемилостивейший государь батюшка!.. Надеяся на милостивое обещание ваше, полагаю себя в волю вашу, и с присланным от тебя, государя, поеду из Неаполя на сих днях к тебе, государю, в Санктпитербурх. Всенижайший и непотребный раб и недостойный назватися сыном Алексей».
Царевич сдался, поехал домой. На последней австрийской станции их все же догнал посланец Карла VI, чтобы окончательно уяснить, добровольно ли возвращается царевич. Толстой был недоволен этим допросом, отвечал холодно. Алексей подтвердил, что возвращается добровольно...
3 февраля 1718 года царевич отрекается в Москве от прав на престол и получает отцовское прощение. Получает при условии, что выдаст сообщников, которым прощение не было обещано. Алексей выдал, но не всех, и вскоре уж в Петербурге меряют широту Невы «для узнания, какою кратчайшею линиею ездить государю для делания застенков в крепость». Позже Петр I обратился к судьям по делу царевича: «Прошу вас, дабы истиною сие дело вершили, чему достойно, не флатируя [угождая] мне и не опасаясь того, что ежели сие дело легкого наказания достойно, и когда вы так учините осуждением, чтоб мне противно было... в том отнюдь не опасайтесь, також и не рассуждайте того, что тот суд надлежит вам учинить на моего, яко государя вашего, сына; но, несмотря на лицо, сделайте правду и не погубите душ своих и моей, чтоб совести наши остались чисты и отечество наше безбедно».
Был опрошен немалый круг лиц. «Духовенство, — по словам Пушкина, — как бабушка, сказало надвое»: привели для царя цитаты из Ветхого завета, позволявшие наказать непокорного сына, и евангельское прощение блудного сына. Царю предлагалось избрать ту часть, «куда рука божья тебя преклонит». Гражданские же чины порознь объявили единогласно и беспрекословно, что царевич достоин смертной казни. Приговор подписали 127 человек — первым Александр Меншиков, затем генерал-адмирал граф Апраксин, канцлер граф Гаврила Головкин, тайный советник князь Яков Долгорукий. На девятом месте — тайный советник Петр Толстой, на сорок третьем — «от гвардии капитан Александр Румянцев»; гвардии подпоручик Иванов расписался за себя и «он же вместо подпоручика Коростылева за его безграмотностью», и еще двое расписались за себя, а также за неграмотных прапорщика и капитана. Четверо подписавших только что вышли из крепости, где сидели как заподозренные в связях с Алексеем, число же не сидевших в крепости, но так или иначе замешанных трудно было и сосчитать: многие прежде тайно поддерживали контакты с Алексеем как возможным будущим царем (даже Яков Долгорукий, даже сам Меншиков). Из видных приближенных Петра не подписал приговора только Шереметев.