Перед отъездом Алексей побывал в сенате, чтобы проститься с сенаторами. Среди них была партия, неприязненная светлейшему, с князем Долгоруким и Голицыными во главе, а потому благосклонная опальному царевичу. Но до какой степени вельможи боялись явно обнаружить свои чувства, показывает пример известного правдолюбца князя Якова Долгорукого. Он и прежде просил Алексея не посещать его, потому что за сими посещениями надзирают. А теперь, при прощанье в сенате, когда царевич стал на ухо говорить Якову Федоровичу, чтобы не оставлял его, тот обещал, но попросил прекратить сей разговор, так как «другие-де смотрят на нас».
Алексей постарался возможно более запастись на дальнюю дорогу денежными суммами. Между прочим, Меншиков дал ему 1000 червонцев, сенат ассигновал 2000 рублей, да проездом в Риге он занял у обер-комиссара Исаева 5000 червонцев и на 2000 рублей мелочи. Свой замысел он, по-видимому, тщательно скрывал и только камердинеру Ивану Большому Афанасьеву открылся, что едет не к отцу, а в Вену к цесарю или в Рим. Кроме Евфросиньи он взял с собою ее брата Ивана Федорова и не более трех служителей, Носова, Судакова и Меера. Довольный и полный надежд, он выехал из Петербурга 26 сентября 1716 года. По дороге между Ригою и Либавою царевич встретил свою тетку царевну Марью Алексеевну, которая возвращалась из Карлсбада, и долго с нею беседовал. Тетка пожурила его за то, что он почти забыл о своей матери и даже не писал ей, конечно боясь отца, а насчет сего последнего сообщила какие-то пророчества о его будущем примирении с первой женой и предстоявшем запустении Петербурга, причем неодобрительно отозвалась о Екатерине Алексеевне. Следом за царевной ехал Александр Кикин, царевич увиделся с ним в Либаве. Последний сообщил, что нашел ему убежище при посредстве русского резидента в Вене Абрама Веселовского; по докладу вице-канцлера Шенборна цесарь обещал принять царевича как свояка по жене и даже назначить ему содержание, вероятно, тысячи три гульденов в месяц. Алексей Петрович проехал Данциг, а затем вдруг свернул с прямого пути в Данию и тайком направился на Франкфурт-на-Одере, оттуда на Бреславль, потом на чешскую Прагу и, наконец, на Вену, стараясь по возможности заметать следы и выдавая себя на почтовых станциях и в гостиницах то за русского подполковника Коханского с женою и служителями, то за польского кавалера Кремеиецкого.
9 ноября беглец достиг Вены и остановился в гостинице. На следующий день поздно вечером имперский вице-канцлер граф Шенборн уже разделся и собирался лечь в постель, когда ему доложили, что какой-то незнакомец желает с ним говорить. Тщетно граф отказывался принять его немедленно и откладывал объяснение до утра. Незнакомец ломаным немецким языком настаивал, ссылаясь на крайне важное дело, о котором тотчас необходимо донести императору. Вице-канцлер наконец уступил. Слуга царевича Яков Носов (это был он) без всяких предисловий объявил, что русский царевич Алексей Петрович прибыл тайно, хочет видеть графа и ждет у подъезда. Шенборн поспешил одеться и принять гостя наедине. Алексей казался сильно взволнованным, быстрыми шагами начал ходить по комнатам и разразился потоком горьких жалоб. Он говорил, что приехал умолять своего шурина-императора о покровительстве и спасении, что отец хочет лишить его не только престолонаследия, но и самой жизни, тогда как он перед отцом ни в чем не виноват, что от него требуют немедленного пострижения в монахи, и в заключение просил, чтобы тотчас вели к императору. Шенборн старался его успокоить, уверял, что здесь он в полной безопасности, что в такое позднее время невозможно беспокоить государя, а вместо того лучше откровенно и точно раскрыть вице-канцлеру все обстоятельства, о которых он мог бы основательно доложить его величеству.