彼得一世决心改变俄国被封锁在内陆的状态，争夺出海口。1695年春他亲自统率五万大军乘船沿伏尔加河、顿河南下，远征亚速海地区。彼得一世建立海军的初始，由于舰只还很少，出征失利。1696年，他趁土耳其没有防备，就从海上封锁亚速堡，从陆地上以强大的炮火攻占亚速堡要塞，土军因应战不利而遭到失败。为了打开波罗的海的出海口，俄国在1700年9月与土耳其缔结和约，向瑞典宣战。1709年6月，俄瑞双方在波尔塔瓦决战，瑞军战败，瑞典国王查理十二世率残兵逃往土耳其境内。彼得一世为了表明他决心占领波罗的海，于1712年将首都从莫斯科迁到彼得堡，与南方的土耳其签订和约，决心与瑞典交战。
1711年3月2日，彼得一世下令成立参政院。规定参政院为最高政府机关，在沙皇离京期间代行管理职责，任何人都得听从参政院成员们的命令，像听从沙皇的命令一样，否则，视其罪之大小，或严加惩处，或处以死刑。沙皇委托参政院监督司法和经济开支情况。为了保证战争的顺利进行，整顿征税工作，提高食盐售价，扩大同中国和波斯的贸易。彼得强调：“金钱是战争的动脉。”彼得一世认为：在战争期间国内经济和政局的稳定是至关重要的。为了牵制各位总督，他设立了督察官，其任务是：秘密监视各种公务，察访冤狱，监视国库收支，等等。如有人营私舞弊，无论其职位有多高，督察官都应检举告发。凡被检举告发者，对其进行罚款。
彼得一世在离开莫斯科那天，还宣布叶卡捷琳娜·阿列克谢耶夫娜为他的合法妻子。这件事令大小官员十分吃惊。这个女子原名叫玛尔塔，是个女仆，在一次战斗中被俄军俘获后成为一名军士的情妇，后被舍列梅捷夫元帅占有；过了两年，她又到了俄军军事统帅缅希科夫家里。人们叫她叶卡捷琳娜·阿列克谢耶夫娜·瓦西列夫斯卡娅。阿列克谢耶夫娜这个父称是因为受洗礼时，阿列克谢皇太子当了她的教父的缘故。她是彼得一世的第二个妻子。沙皇是在缅希科夫家里见到她的。她的美丽温柔让沙皇一见倾心。沙皇同一名女仆联姻，无疑是对旧的传统势力的挑战。彼得和他的第一位妻子叶夫多基娅的婚事是由母亲包办的，他们共同生活了9年，但他一直对妻子没有感情。在处理索菲娅策划的政变期间，彼得将叶夫多基娅强行削发，送入修道院。
彼得一世宣布完之后，便带着合法妻子上路了。到达俄军营地后，沙皇召开了军事会议。会上多数人主张部队渡过普鲁特河。1711年6月底，俄军过了普鲁特河。一星期后，与土耳其人开始交火。彼得这次对土耳其军队估计不足。俄土战争以俄国失败而告终。7月14日，彼得一世去疗养了一段时间，然后去参加皇太子阿列克谢与奥地利皇帝妻妹的婚礼。阿列克谢是彼得一世第一个妻子叶夫多基娅·洛普欣娜所生。这孩子智力平庸，好逸恶劳，自小养成酗酒的恶习。父王多次劝他学好。为了让儿子关心国家大事，彼得派他参加了北方战争期间的一次进军。1709年，又送他出国学习炮术。儿子的婚姻也是父亲一手包办的。婚姻并没有给皇太子的生活带来变化。阿列克谢不爱这位奥地利姑娘。姑娘也看不起他，因为丈夫整天只知道喝酒。有一天，皇太子从外面回来醉醺醺的。夫人毫不客气地把他从卧室里轰了出去。阿列克谢起初骂妻子，后来越想越气，把自己的全部怨恨集中在父亲身上。在皇太子的周围还聚集了一批反对改革的人。其中有被沙皇解职的官员，有他的舅父姨母等亲戚，有王公贵族和宗教界人士。1715年秋季的一天，皇太子无忧无虑的生活突然中断了。这天，刚生下小孩的妻子就死了。他埋葬了妻子后回到宫廷时看到父亲的一封信。信里写道：“你这个将要治理国家大事的继承人太不中用，尤其是有关军人的事业，你连听都不愿听。我们正是靠了它，才从黑暗走进了光明，才获得世人的尊敬。我并不是一个好战的人，但是我热爱军人的事业，并尽力维护它，因为它是维护国家秩序和保卫国家安全的保证。你对我所讲的这一切始终不放在心上。你这样的人不配当继承人。既然我都不惜为国捐躯，怎么会怜惜你这个不中用的东西。我宁愿找一个比你贤明的外人来代替？？”
阿列克谢看完信后如五雷轰顶，不知如何是好。他派人立即把被沙皇解职的侍从官基金找来，要他帮助出主意。基金授意他以身体虚弱为理由自愿放弃皇位继承权。阿列克谢按基金的意思给父王回信说，他本人的愿望与父亲的想法不谋而合。自己的记性不好，智力和体力也太差，治理那么大的国家，实在难以胜任。所以他不适合继承父王的事业。
彼得一世收到儿子的信后，便病倒了。他不敢相信，儿子居然这样不可救药。他又给儿子去了一封信，要儿子严肃地回答，或者当继承人，或者去当教士，二者必居其一。皇太子听从基金的计策，同意削发为僧，行韬晦之计。基金解释说，僧帽不是死钉在头上的，必要时可以把它摘下。沙皇劝儿子不要急于作决定，再认真考虑考虑，6个月后再把答复告诉他。
阿列克谢虽然向父王表示要进修道院，可心里想的完全是另一回事。他知道，修道院虽然可以提供坐等父亲亡故的藏身之地，却不是享受生活乐趣的好地方。他决定逃往国外，到维也纳去。
1716年11月10日深夜，奥地利副首相正准备就寝，突然有人报告说，俄国皇太子请求会见。阿列克谢进去后直截了当地要求保护。他说：“父亲说我无论打仗还是治国都不中用，可是我有足够的才智治理国家。上帝赐给了一个王国，指定了皇位的继承人。他们却要把我关在修道院里，剥夺我的权利和生命。我可不愿进修道院。求您救救我吧！”
这突如其来的事，弄得奥地利政府措手不及。如果公开给皇太子提供避难所，那就等于向沙皇挑战，彼得一世是不会善罢甘休的。可是，如果把皇太子引渡给俄国，也是不明智的。不管怎么说，此人还是外交事务中可以向俄国讨价还价的筹码。将来真的有朝一日阿列克谢登上王位，难道会慢待奥地利吗？于是奥地利宫廷决定把俄国皇太子秘密藏起来，把他和随行人员一并送到提罗尔省的山城埃伦贝尔格的古堡中。
没过多久，彼得一世就知道了儿子的藏身之地。他派彼·安·托尔斯泰作为特使到维也纳去交涉。彼得一世在给奥皇的照会中写道：“阿列克谢到达维也纳后，根据陛下的指示被接纳并送往提罗尔省的要塞城堡埃伦贝尔格。不久又从那里转移到了那不勒斯，由强大的卫队监护着。整个过程，我们了如指掌。请奥皇陛下务必顾全大局，与我方特使配合，将阿列克谢转交于俄国。”维也纳政府无法否认事实。因担心俄军会打进来，准许托尔斯泰去见阿列克谢。
1717年9月26日，托尔斯泰同阿列克谢第一次会面，并交给皇太子一封彼得一世写给他的信。彼得在信中说：“我对天发誓，只要你听我的话回来，我就不惩罚你，而且要给你最诚心的爱。如果你不照这样办，那么，作为父亲，我就用上帝给我的权利永远诅咒你，而作为你的君主，我要宣布你为叛徒，上帝会赞成我这样做的。”阿列克谢看完信后说：“这件事我还要好好想想。”他坚信，即使沙皇采取军事行动，奥地利也会保护他。他实在不想回去，因为他在这里吃用不愁生活愉快，每天有酒喝，每月还可得到3千荷兰盾的生活费。他要在这里等到父王老死为止。托尔斯泰知道皇太子的心理活动。他告诉阿列克谢，奥地利当局不愿为他而同俄国打仗。他暗示，沙皇已在波兰境内部署了军队，很快将进攻奥地利，还买通奥地利驻那不勒斯官员向阿列克谢施加压力。于是，皇太子的意志崩溃了。10月14日，阿列克谢在托尔斯泰等人的陪同下离开了那不勒斯。路上走了三个半月，1718年1月31日到达莫斯科城郊。2月3日举行了入城仪式。入城式在宫廷中举行，气氛非常肃穆。在沙皇左右站着所有的高级官员。皇太子进入大厅后，向沙皇递上一份文件，然后跪到父王面前。沙皇扶起儿子，问他还有什么话要说。儿子回答说，请求父王宽恕，以免一死。沙皇告诉他：“你的要求我可以答应，但是你已经永远失去了继承王位的权利。你将在剥夺皇位的文书上签字。”
第二天，即1718年2月4日，彼得一世给儿子写了一份要他交待问题的清单。让他供出那些曾经唆使他放弃皇位，教唆他叛逃出国的人。同时警告他不得隐瞒，否则，一旦查出，从重惩处。对死亡的恐惧完全压垮了皇太子。他忽而忧郁，忽而歇斯底里。彼得一世指示公开审判阿列克谢，由各界代表组成的法庭来决定皇太子的命运。他声明：作为父亲和君主，他都可以自作判决，但是，他担心自己会做出有背天意的事来，因为旁观者清，当事者迷。
法庭的判决是，阿列克谢的叛国行为应受到最严厉的惩处：死刑。6月24日，向皇太子宣读了判决书。两天过后，阿列克谢经受不住精神上和肉体上的折磨就死了。基金遭到了车裂的刑罚。
阿列克谢的死和其重要同谋者被处以极刑，狠狠打击了那些企图恢复旧秩序反对彼得改革的各种势力的气焰，从而加强了彼得一世的地位。