Овдовевший 42-летний царь женился еще раз, взяв в супруги молодую, дышущую здоровьем Наталью Кирилловну Нарышкину. В 21 год она и родила ему сына, которого назвали Петром.
Рождение Петра сопровождалось обычным ритуалом: царь послал объявить свою государскую радость патриарху, затем членам Боярской думы и богатым купцам. В соответствии с обычаем отец царицы, ее родственники и близкие к ней люди были повышены в чинах. Месяц спустя, 30 июня, в Грановитой палате состоялся родинный стол. Приглашенную знать и высшее духовенство угощали сладкими блюдами: огромной коврижкой с изображением государственного герба и изделиями из сахара. На столе возвышалась расписанная узорами сахарная голова весом в два с половиной пуда, из сахара же были отлиты орел, лебедь, попугай, голубь и даже макет Кремля. Гости преподносили новорожденному подарки — хрустальные кружки и кубки, золотые чарки, перстни, кресты.
Воспитывался Петр по исстари заведенному обычаю. До пяти лет он находился под надзором многочисленных женщин — повивальной бабки и кормилицы, мамки и прочих прислужниц. «А на воспитание царевича или царевен, — свидетельствует современник, — выбирают из всяких чинов из жен жену добрую и чистую, и млеком сладостну, и здорову». Петра долго не отнимали от груди, поэтому у него оказалось две кормилицы.
Покои царевича были заполнены игрушками: деревянными лошадками, барабанами, пушечками, изготовленными по специальному заказу музыкальными инструментами, луками, стрелами, колокольцами. Вместе с отцом и матерью в сопровождении многочисленной свиты Петр совершал неторопливые выезды в монастыри, а также в подмосковные резиденции — Измайловское и Преображенское, где царь развлекался соколиной охотой. У трехлетнего Петра была маленькая крашенная под золото карета, в которую его усаживали во время торжественных выездов. В карету впрягались крошечные лошади, сопровождали ее пешие и конные карлики. Для игр к царевичам приставили сверстников, но карлы тоже непременно присутствовали в детской — они забавляли царевичей своими несуразными выходками и кривляниями.
Петру не исполнилось четырех лет, когда его отец, царь Алексей Михайлович, неожиданно занемог и скончался. Смерть отца вызвала большие перемены не столько в жизни маленького царевича, сколько в положении его матери. На престол вступил в 1676 году Федор. Точнее, его вынесли на руках бояре, объявили царем и тут же ему присягнули.
Напряженные отношения между мачехой и многочисленным потомством от первой жены царя Милославской, ранее смягчаемые главой семьи, теперь, никем не сдерживаемые, быстро вылились наружу. От двора были отстранены люди, близкие ко второй супруге Алексея Михайловича — царице Наталье Нарышкиной, и прежде всего воспитатель ее боярин Артамон Сергеевич Матвеев, первый министр в прежнем правительстве и ближайший советник царицы после смерти супруга. Его сначала отправили в почетную ссылку в Верхотурье, а затем подвергли заточению в Пустозерске. Опала коснулась и ближайших родственников царицы Натальи — ее старший брат Иван Кириллович тоже был выдворен из Москвы. Ключевые позиции в правительстве заняли Милославские.