1717年7月1日，彼得派俄國特使托爾斯泰伯爵和魯勉采夫到維也納，要求奧地利當局必須交出阿列克謝，如果奧地利政府拒絕這個要求，則被視為是對俄國極不禮貌的表現，俄國將以武力相待。
7月10日，彼得還寫信給阿列克謝，指責他違背自己的諾言，離開了祖國：“我的兒子！盡人皆知，你太不聽我的話，太無視我的意旨，不照我的教導辦事，我沒罵你沒罰你。其後，你辭別我時還是那麼順從，指天發誓，可是後來你幹了些什麼呢？你逃走了，像個叛徒似的出賣自己，在外人的保護下過活，給你的祖國和你的父親帶來了多麼大的羞辱和悲傷。”彼得命令阿列克謝立即返回祖國，並答應可以予以寬恕，否則，他將永遠受到詛咒。同一天，彼得還向奧地利皇帝正式發了一封國書，抗議奧國幹涉他們父子之間的糾紛。
麵對俄國的強大壓力，奧地利政府答應允許俄國特使托爾斯泰伯爵與阿列克謝見麵，在托爾斯泰伯爵軟硬兼施的說項之下，阿列克謝同意回國。1718年1月，在國外躲避了2年有餘的俄國皇太子阿列克謝隨同托爾斯泰，回到俄國舊都莫斯科。2月3日，在莫斯科的舊城給皇太子阿列克謝舉行進城儀式。樞密院的元老、高級僧侶和將軍們都前去迎接。
彼得認為在阿列克謝的背後有一個龐大的“太子幫”，這是一個反對改革的集團。因此阿列克謝回國之後，彼得組織專門委員會審訊皇太子，調查他的同黨人物。1718年6月19日，皇太子阿列克謝第一次受了重刑，他被仗打軍棍25下。阿列克謝供出他的支持者有亞·瓦·基京、他的舅舅阿·費·洛普欣、他的姨母特羅耶庫羅娃、謝爾巴特公爵、東正教的大司祭亞科夫·伊格拉托夫。彼得下令將上述要人或處以死刑，或流放西伯利亞。基京是“太子幫”的核心人物，他被處以五馬分屍的酷刑。彼得對於自己的前妻葉夫朵基婭參與這次陰謀也不姑息，他下令把早已軟禁在蘇茲達爾修道院的葉夫朵基婭轉移到新拉多加湖畔的修道院，使她處於更嚴密的監禁之下。
在確鑿的證據下，彼得不徇父子之情，而是履行“王子犯法，與庶民同罪”的原則。彼得下達命令，公開審判阿列克謝，由各界代表組成的法庭來決定皇太子的命運。彼得命令審判阿列克謝，就象審判普通的臣民一樣，並號召公正地審判。1718年6月，由各界代表組成的特別法庭，終於宣判了阿列克謝的死刑。在聽到自己被宣判死刑的消息後，阿列克謝精神全部崩潰。6月26日，阿列克謝未等到劊子手前來執行他的死刑，就暴死於彼得堡的彼得——保羅要塞的監獄中。
據說彼得聽到兒子阿列克謝的死訊後，引起了他麵部痙攣症的複發。三天之內，彼得閉門不出，也不見任何人。他是在為自己的親生骨肉的死而悲傷。
1722年2月5日，彼得發布敕令宣布：沙皇有權按自己的意願決定皇位的繼承權問題。“借此來敦促皇族的後代和百姓的後代，要以正直忠厚為本，絕不要象朕的兒子那樣走上迷途，重蹈覆轍。對於他的例子，朕應該永遠銘記不忘。”