Keďže Alexej veľmi lipol na svojej matke, udržiaval s ňou bohatú korešpondenciu a absenciu tejto milovanej osoby pociťoval vo svojom živote ako veľký handicap.
Vzťahy medzi otcom a synom sa vyhrotili až natoľko, že sa Alexej jedného pekného dňa (mal vtedy 13 rokov) pri spovedi priznal, že otca nenávidí až do takej miery, že by ho bol schopný zabiť. Duchovný mu vraj na to odpovedal, že mu to Boh odpustí, lebo všetci si prajú cárovu smrť, keďže ľud za jeho vlády trpí (čo nebolo až tak celkom neopodstatnené tvrdenie, čomu nasvedčovalo aj množstvo ľudových povstaní). Alexej sa tak nechtiac stal článkom opozície voči Petrovi, alebo aspoň jej nádejí. Ďalším, zjavne chybným krokom Petrovej výchovy bolo, že bol presvedčený o tom, že jeho syn nechápe celkom dobre úsilie svojho otca, a preto ho treba prevychovať, a to takým spôsobom, že okúsi tvrdosť vojenskej výchovy. Trinásťročnému chlapcovi, ktorý bol doposiaľ zvyknutý na „pokojný“ život, to nepadlo práve vhod a priepasť medzi otcom a synom sa prehlbovala. Cár pochyboval o schopnostiach Alexeja zasadnúť na trón a Alexej, naopak, pochyboval o otcovej láske. Peter sa snažil „prerobiť“ jeho povahu – po dobrom aj po zlom, ale zmeniť syna sa už nedalo, preto začal o ňom čoraz viac pochybovať. Oženil ho proti jeho vôli (Alexej bol silne veriaci a za ženu si musel vziať evanjeličku, čo bol pre neho veľký problém, evanjelikov považovali za „kacírov“). Vtedy sa druhýkrát oženil aj Peter, zobral si za manželku Katarínu, a tým sa dostal Alexej doslova na druhú koľaj.
V roku 1716 dal Peter synovi ďalšie ultimátum – buď bude slúžiť krajine a bude následníkom, alebo odíde do kláštora. Alexej zbalil kufre a požiadal o azyl vo Viedni u cisára Karola VI. Vojna s Tureckom však Viedeň nabádala k ostražitosti. Z Viedne požiadali o azyl pre následníka Anglicko, a zatiaľ Alexeja potajomky dopravili do Tirolska.

V marci 1717 vyslal Peter svojich ľudí do Viedne, aby neposlušného syna zatkli. Našli ho a odovzdali mu list, v ktorom ho otec ubezpečoval o tom, že keď sa podriadi, bude mu odpustené (tieto Petrove praktiky sú už dôverne známe z konfliktov s Jevdokijou aj Sofiou). Alexej ustúpil a v Kremli zasadlo 3. februára 1718 zhromaždenie, na ktorom sa rozhodovalo o cárovičovom osude. Bol predvedený aj samotný Alexej, ktorý musel udať svojich komplicov a priznať, že si prial otcovu smrť. Cirkevní hodnostári na Petrovu otázku, ako má syna potrestať, odpovedali, že osud Alexeja je v rukách božích. Svetskí hodnostári si priali jeho smrť. 28. júna prišli do Kremľa o ôsmej hodine ráno vypočúvať Alexeja, ktorý „náhodou“ okolo šiestej večer zomrel. Oficiálna verzia jeho smrti mala znieť: keď mu bol oznámený verdikt súdu, dostal záchvat, upadol do bezvedomia, na chvíľu sa prebral, prosil Petra o milosť, vyspovedal sa a po kresťansky zomrel.