Император Павел I был строг со своими старшими, воспитанными бабушкой, сыновьями Александром и Константином и постоянно подозревал их в измене, а младших детей, особенно Николая, напротив, баловал и обожал с ними возиться. Одна из его дочерей, великая княжна Анна Павловна, уже будучи королевой Нидерландов, вспоминала: «Мой отец любил окружать себя своими младшими детьми и заставлял нас, Николая, Михаила и меня, являться к нему в комнату играть, пока его причесывали, в единственный свободный момент, который был у него. В особенности это случалось в последнее время его жизни. Он был нежен и так добр с нами, что мы любили ходить к нему. Он говорил, что его отдалили от его старших детей, отобрав их от него с самого рождения, но что он желает окружить себя младшими, чтобы познакомиться с ними».
Историк Н. К. Шильдер, биограф Николая, включил в свою книгу рассказ о том, что в последние часы своей жизни, вечером 11 марта 1801 г., Павел I зашел в комнаты своего маленького сына, чтобы попрощаться с ним перед сном. Малыш, которому шел только пятый год, вдруг обратился к отцу с вопросом, почему того называют Павел Первый. Император ответил, что до него не было в России государя с таким именем, поэтому он и первый. «Тогда меня будут называть Николаем Первым», – рассудил маленький великий князь. «Если ты вступишь на престол», – заметил Павел, затем обнял и поцеловал сына и быстро покинул его комнату, пребывая в задумчивости.
Конечно, четырехлетний малыш не понимал, что стать императором он может только при необычном стечении обстоятельств, и не мог предполагать, что именно с ним это как раз и произойдет. Пока он был ребенком и подростком, никто не думал о такой перспективе. После убийства отца его воспитанием и образованием занимались мать и старший брат, прочившие ему военную карьеру. В составленной для него образовательной программе значительное место уделялось наукам и навыкам, необходимым будущему командиру одного из гвардейских полков – таково было предназначение великих князей, не имевших статуса цесаревича – наследника престола. «Настоящему полковнику» ни к чему сложные науки и тонкие искусства, главное – военная подготовка и крепкое здоровье. Великий князь Николай воспитывался в спартанской обстановке, приближенной к условиям жизни офицера в военном лагере. До конца жизни он предпочитал спать на узкой и жесткой походной кровати, которую считал самым удобным и подходящим для себя ложем. Кроме военного дела, Николай Павлович увлекался историей. Здесь на него большое влияние оказал один из учителей и воспитателей – выдающийся русский историк и литератор Николай Михайлович Карамзин. Интерес к прошлому России и любовь ко всему русскому император Николай I сохранил на всю жизнь.
В юности Николай Павлович очень ответственно относился к своему воинскому долгу. Когда началась Отечественная война 1812 г., ему было только 16 лет, а его младшему брату Михаилу – 15. Многих дворянских юношей в этом возрасте уже призвали младшими офицерами в войска, и немало их погибло на бородинском поле. Юные великие князья также рвались воевать с Наполеоном, но получили решительный отказ матери и старшего брата – императора. В 1814 г. Николаю удалось добиться разрешения Александра I участвовать в заграничном походе русской армии. Но, к его глубокому разочарованию, к моменту его приезда во Францию Париж был уже взят. Николаю так и не удалось приобрести славу храброго воина, и это стало одной из причин скрытой неприязни, которую он испытывал к старшему брату Константину, воевавшему с французами.
Во время зарубежного похода русской армии семнадцатилетнему Николаю Павловичу не повезло в совершении героических подвигов, зато повезло в любви. Уезжая на театр военных действий, он еще не знал, что старший брат – император Александр I после Лейпцигской битвы, вернувшей прусскому королевскому дому власть над германскими землями, сговорился с королем Фридрихом Вильгельмом III скрепить военный союз семейными узами. Александр хотел женить своего брата Николая на старшей дочери короля Фридриха и недавно умершей королевы Луизы – шестнадцатилетней принцессе Фридерике-Луизе-Шарлоте-Вильгельмине.
В январе 1814 г. королевская семья вернулась из Штутгарта, где она переживала военную грозу, в Берлин. Вскоре в прусскую столицу по дороге в Карлсруэ заехала императрица Мария Федоровна, чтобы посмотреть на свою будущую невестку, и осталась довольна знакомством. Через некоторое время туда же прибыли великие князья Николай и Михаил, следовавшие в Париж, в главную квартиру русской армии. В Берлине они пробыли всего один день. Этого оказалось достаточно, чтобы Николай влюбился в Шарлотту, еще не зная, что она предназначена ему в невесты. Великие князья нанесли визит прусским принцам и принцессам (у короля было четыре сына и три дочери), затем вместе со старшими из них присутствовали на торжественном обеде во дворце и слушали оперу в театре. Николай не сводил глаз с миловидной, стройной и изящной Шарлотты, а она была совершенно очарована статным, широкоплечим юношей в военном мундире, казавшимся ей необыкновенно мужественным и взрослым.
Встретившись во Франции с Александром, Николай не сумел скрыть восторгов от встречи с немецкой принцессой, а благосклонное отношение к этому старшего брата еще более укрепило его чувства. Вскоре он признался, что влюблен в Шарлотту, и ее отцу – прусскому королю. Оба государя остались очень довольны таким поворотом дела: это означало, что для заключения династического брака со стороны молодых людей не последует никаких препятствий. Перед отъездом в Австрию на Венский конгресс Фридрих Вильгельм приказал обер-гофмейстерине королевского двора графине Фосе сообщить принцессе Шарлотте, что отец хотел бы выдать ее замуж за русского великого князя Николая Павловича. Принцесса не возражала, только скромно заметила, что ей будет жаль расставаться с любимым родителем. В написанном сразу же после этого письме к старшему брату принцу Вильгельму она признавалась, что счастлива таким выбором отца, так как Николай, которого она видела только один раз, очень ей нравится.
Политические разногласия между Россией и Пруссией, возникшие во время Венского конгресса, не помешали реализации матримониальных планов. Король Фридрих Вильгельм и император Александр симпатизировали друг другу и были не прочь породниться. Осенью 1815 г. при возвращении русских войск на родину Александр вместе с Николаем и двумя сестрами – вдовствующей принцессой Ольденбургской Екатериной Павловной и герцогиней Саксен-Веймарской Марией Павловной – заехал в Берлин. Здесь прусский король устроил торжественную встречу русскому гренадерскому полку, почетным шефом которого являлся. 23 октября в королевском замке по этому случаю был дан большой обед. На нем официально объявили о помолвке Николая и Шарлотты.
Убедившись, что будущим семейным отношениям двух династий ничто не угрожает, обе стороны не стали торопиться со свадьбой, дожидаясь совершеннолетия жениха и невесты. Николай Павлович должен был завершить свое образование, путешествуя по странам Европы, а принцесса Шарлотта – подготовиться к принятию православия, для чего к ней в Берлин выехал духовный наставник – протоиерей Музовский.
31 мая 1817 г. принцесса, ее брат принц Вильгельм и их свита на двенадцати экипажах выехали из Берлина в Россию через Данциг (Гданьск) и Кенигсберг (нынешний Калининград). Великий князь Николай встречал невесту в Мемеле. Вместе они прибыли в Гатчину, где их ожидал император Александр I, а оттуда через Царское Село отправились в Павловск – летнюю резиденцию императрицы-матери Марии Федоровны.
Торжественный въезд прусской принцессы в Петербург состоялся 19 июня. Шарлотта ехала в золоченой карете в сопровождении двух императриц – матери и супруги Александра I. Вдоль дороги шпалерами стояли гвардейские полки. Возле Зимнего дворца невесту великого князя встречали сановники и духовенство. 24 июня в большой дворцовой церкви Шарлотта приняла православие. Присутствовавшие удивлялись тому, как четко эта маленькая немка произнесла текст Символа веры на церковно-славянском языке. В этот день она получила новое имя и титул, став великой княжной Александрой Федоровной.