1718年2月3日，彼得在莫斯科克里姆林宫召见了逃亡归来的长子阿列克谢。就在群臣、将军们聚集的大厅内，阿列克谢跪在彼得面前，乞求父亲饶他一命。彼得扶起阿列克谢，答应了他的请求，但却宣布他已没有继承皇位的资格。
阿列克谢生于1690年2月18日，他的母亲便是前皇后叶芙多基娅·洛普西娜，即叶莲娜修女。由于彼得对叶芙多基娅·洛普西娜的冷落，以及他多年来戎马倥偬、勤于政务，对阿列克谢一直少有照顾，因此阿列克谢从小便在感情上和他的这位威严的父亲有疏离。
至于阿列克谢的早年教育，则更是糟糕。虽然阿列克谢天资不错，但他实在是太贪玩，最终学无所成。后来，阿列克谢去国外留学三年，回国后，被彼得叫去询问学习情况。阿列克谢自知无法交差，并且害怕父亲让他当场绘制图纸，竟然开枪打伤了自己的右手，由此才躲过考试。
除了热衷于玩乐，阿列克谢还积极参加“阿列克谢帮”的活动。所谓“阿列克谢帮”就是由旧贵族、落魄官员以及一些反对彼得新政的人组成的小团体，他们聚拢到阿列克谢身边来，期望有朝一日阿列克谢登基废除新法、恢复旧制。这些人借助阿列克谢对彼得的怨恨，终日教唆阿列克谢与彼得作对。日复一日，在“阿列克谢帮”的熏陶下，成年的阿列克谢竟然变成了一个酗酒成性的人，与彼得的关系更是僵化到了极点。
虽然彼得对阿列克谢的放浪形骸颇为不满，但他仍希望儿子在国家大事方面好好锻炼一下，以便为日后做沙皇奠定基础。1707年，瑞典军队大举进犯俄国，彼得派阿列克谢为前线输送粮草。虽然前线战事吃紧，但阿列克谢却依旧吃喝玩乐，对父亲交待的事情置若罔闻，以致最后贻误军情。彼得对阿列克谢的这种做法实在忍无可忍，他立即写信痛斥阿列克谢，并对其表示失望。
1716年11月10日，阿列克谢逃到奥地利首都维也纳，直到1718年1月31日才回到莫斯科。当彼得得知是“阿列克谢帮”挑唆儿子出逃时，非常生气，立即下令将这些人逮捕。阿列克谢亲眼目睹了手下亲信被处死的惨状，内心十分恐惧，于是他开始编造谎言诬陷旁人。可是，在大量的事实面前，阿列克谢终于供认出自己的叛国罪行。直到这时，彼得才恍然大悟，原来自己的亲生儿子竟然是个叛徒，他逃亡的目的是为了谋反。彼得怒不可遏，在他的授意下，一个审判阿列克谢的法庭成立了。1718年6月24日，法庭宣判阿列克谢死刑。可是，阿列克谢还没有等到刽子手动手，就由于肉体和精神上的双重折磨死了。
阿列克谢的死给彼得带来了沉重的打击，可是祸不单行，1719年，他与叶卡捷琳娜年仅4岁的儿子彼得也不幸夭折。这接连的打击让彼得郁郁寡欢，本就因操劳国事而疲惫不堪的身体再也撑不住了。终于，彼得又病倒了。
