Уехав из Петербурга в Копенгаген на войну (Петр предполагал высадить десант на берегах Швеции), царь в августе 1716 года письмом вызвал Алексея к себе, в армию, причем потребовал, чтобы тот детально указал маршрут и время прибытия в каждый из городов на своем пути, с тем чтобы контролировать передвижение сына. Алексея это насторожило – от отца он мог ожидать всего чего угодно. Царевич собрался в дорогу, но его терзал страх: он опасался, что ему либо устроят покушение по дороге, либо при встрече отец обрушит на него свой неистовый гнев. На пути в Копенгаген, в Польше, Алексей неожиданно изменил маршрут и тайно бежал во владения Австрии, где надеялся найти прибежище. Ведь сестра покойной жены царевича, Елизавета, была супругой австрийского императора. Несомненно, поступок этот – акт отчаяния, попытка разорвать смыкавшееся вокруг него кольцо, спастись от неминуемой гибели. Но побег за границу в те, да и в позднейшие времена – это страшное для российского подданного преступление, которое расценивалось однозначно как государственная измена. Алексей это знал, и вынужденное бегство это породило в его душе страшные душевные муки. Он потерял покой и не мог найти себе места, чувствуя свою вину перед отцом и Россией.
Узнав о бегстве сына, Петр был вне себя от ярости. На розыски царевича он послал П.А.Толстого, дав ему строжайший приказ: во что бы то ни стало доставить Алексея в Россию. Толстой вместе с А.И.Румянцевым долго прочесывал владения австрийского императора, пока наконец не обнаружил беглеца в Италии, под Неаполем. Настигнув царевича, Толстой ловко воспользовался угрызениями совести, которые терзали Алексея. Разжигая у него чувство вины, обещая – от имени царя – безусловное прощение в случае явки с повинной, Толстой сумел выманить царевича в Россию.
Вот уж кто оказался предателем, так это любовница царевича Ефросинья, простая крепостная девушка, которую Алексей полюбил и увез с собой за границу. Она помогла Толстому сломить волю царевича, усыпить его страх и заманить в западню. В материалах Тайной канцелярии сохранилась краткая запись, сделанная уже потом, несколько лет спустя после гибели царевича: Ефросинья получила на свадьбу с неизвестным нам человеком две тысячи рублей из денег покойного царевича. По тем временам это была огромная сумма денег, и это, без сомнения, были иудины сребреники.
Вернувшегося домой царевича ждало не прощение царя, а его гнев. Алексея подвергли допросам, очным ставкам, пыткам, причем сам отец сидел за столом следователя в пыточной палате. Он наблюдал, как его родного сына заплечных дел мастера2 подвешивают на дыбу, бьют кнутом, рвут у него ногти. Летом 1718 года состоялся назначенный государем суд. Все сподвижники Петра, составившие судилище, один за другим вынесли приговор: «Виновен, достоин смертной казни». А потом наступил момент, когда нужно было привести приговор в исполнение. И тут опять позвали Толстого и Румянцева.