3 (14) февраля 1718 года, практически сразу по прибытии в Москву, царевич встретился с отцом. Петр I поставил Алексея перед фактом – царевич лишался наследства и права на престол. Новым наследником назначался младший сын императора, двухлетний Петр. От Алексея требовали подписать отречение от прав на престолонаследование, присягнуть на верность новому наследнику и полностью отказаться от попыток взойти на престол после смерти батюшки. Алексей письменно дал «клятвенное обещание»
В тот же день в присутствии духовных и светских иерархов манифест о лишении царевича прав на российский престол и его «клятвенное обещание» были публично зачитаны. Такая открытость церемонии должна была зафиксировать факт добровольного отказа царевича Алексея от прав на престол и подтвердить правомерность назначения царевича Петра новым наследником престола. Однако этим дело не закончилось. Царя интересовали противники его царствования, надеявшиеся на царевича и способствовавшие его бегству за рубеж. Начались допросы и розыск советчиков Алексея.
Под прямое подозрение попали приближенные к царевичу люди: начальник петербургского адмиралтейства А. В. Кикин, духовник Я. И. Игнатьев, камердинер Иван Афанасьев, мать царевича – инокиня Евдокия Лопухина и многие другие. На допросах, проходивших в Петропавловской крепости в Санкт-Петербурге, Алексей назвал всех, кто был вовлечен в его побег. При этом свою роль Алексей определял как зависимую и подневольную. Розыск в суздальском монастыре, куда была заточена Евдокия, показал, что многие насельники монастыря сочувствовали бывшей царице. В их числе оказались любовник Евдокии Степан Глебов, игуменья монастыря Марфа, ключарь Федор Пустынный, несколько монахинь. Более того, поддержку Евдокии выражал епископ Ростовский и Ярославский Досифей. Все они были казнены как участники заговора против царя. Евдокия Лопухина была предана наказанию кнутом и сослана на север, в староладожский монастырь.
После завершения допросов и казней основных преступников Алексей надеялся на дальнейшую спокойную жизнь вдалеке от государственных волнений и перипетий. Об этом он писал своей любовнице Ефросинье Федоровой еще в письме от 3 (14) февраля 1718 года, в день своего отречения:
На допросах Ефросинья дала показания, изобличающие царевича в намерении воспользоваться войсками зарубежных монархов и низвергнуть отца с российского престола. От Ефросиньи следователи получили письма, написанные царевичем в адрес сенаторов и архиереев во время пребывания за границей. В них он указывал на свое вынужденное временное отлучение от отечества и призывал не верить слухам о своей гибели. Об этих письмах царевич ранее на допросах не упоминал. Ефросинья вспомнила и о других тайных письмах, которые царевич писал одному из архиереев (к кому именно, она не помнила), а также о многочисленных жалобах на отца своего императору Священной Римской империи.
С ее показаний следователями было записано: