Пока Петр решал международные проблемы, его отношения с единственным сыном значительно ухудшились. Окончательный разлад между ними произошел оченью 1715 года. В октябре принцесса Шарлотта родила Алексею сына, а Екатерина подарила ребенка Петру. Вероятность того, что новорожденный сын Петра отнимет престол у Алексея, была очень велика. В январе 1716 года царь решительно потребовал от старшего сына совершить окончательный выбор: либо политика и управление государством, либо монастырь. Через полгода данных Петром на раздумья, оказалось, что Алексей так и не принял никакого решения. В конце сентября, царевич, жена которого умерла вскоре после родов, бежал с любовницей в Вену под покровительство своего родственника императора Карла VI.Поначалу Карл согласился укрыть беглеца, но Петр, узнав об этом, тут же послал в Вену депешу с требованием выдать Алексея. Позже в Неаполе царским эмиссарам удалось уговорить безвольного Алексея вернуться домой. Алексей просил дать возможность жениться второй раз и жить тихо в деревне. Петр обещал. Алексей вернулся.
Встреча отца и сына произошла 3 февраля 1718 года в Кремлевском дворце в присутствии духовенства и знати. Отец с сыном примирились. Алексей официально отказался от престола, а наследником был объявлен сын Екатерины.
В страхе за свою жизнь царевич стремился выгородить себя и выдал отцу множество "сообщников".Среди этих людей оказались иерархи церкви, многие бояре и мать царевича Евдокия Лопухина. После того как все эти люди были допрошены, подвергнуты пыткам, а многие казнены, Алексея перевезли в Санкт-Петербург и посадили под домашний арест. Однако, любовница Алексея Ефросинья, на которой он хотел жениться, рассказала Петру о новом заговоре.
24 июня 1718 года суд, составленный из бояр-"участников заговора"-единогласно приговорил Алексея к смерти. 26 июня царевич был казнен.
Никаким сторонником "русского, самобытного, старых устоев" Алексей не был. Он вообще не был сторонником чего бы то ни было. Абсолютно безвольный, безграмотный бездельник, он был нелюбим отцом еще и потому, что родила его Евдокия Лопухина, на которой Петра в возрасте 17 лет женила мать Наталья Нарышкина в надежде, что эта 20-летняя девица отвадит сына от "глупостей".Под глупостями она имела в виду военные и политические устремления сына.
Алексей ненавидел отца за "безбожие"-как он считал- и за то, что предпочел его матери другую женщину.