В эти годы царевич возобновил свое обучение, прерванное с отъездом Гюйссена из России. Если исходить из крайне редких донесений Вяземского царю, то можно сделать вывод о крайне скромных успехах, которых добился на этом поприще царевич Алексей. В январе 1708 года Вяземский извещал Петра, что царевич начал учиться «немецкого языка чтением истории, писать и атласа росказанием»; по расчетам специально приставленного к нему учителя, «недели две будем твердить одного немецкого языка, чтобы склонениям в твердость было, и потом будет учить французского языка и арифметики». В это время Алексей отвечал за ремонт старых и сооружение новых укреплений в Москве и вокруг нее, и Вяземский докладывал царю, что обучение идет не в ущерб порученному царевичу делу: три дня в неделю царевич «ездит и по пунктам городовое и прочие дела управляет, а учение бывает по вся дни». 17 марта последовало еще одно извещение Вяземского: «Сын твой, государь, во учении и цифири четыре части имеет в твердости и в сем еще обретается по вся дни». Показательно, что четыре действия арифметики царевич начал изучать с большим опозданием, в 18-летнем возрасте; ясно, что в предшествующие годы овладение знаниями велось через пень-колоду. 16 ноября того же года Вяземский доносил: царевич все еще «во учении немецкого языка, и ныне начал к тому учиться по-французски». Надо сказать, что немецким языком царевич владел совершенно свободно, отчасти владел и французским.

Петр проявлял заботу о сыне. В январе 1709 года царевич повел из Москвы на Украину пять собранных им полков. На пути, вероятно, от лютого холода, какого никто в тех местах не помнил, он простудился и впал в жестокую лихорадку. Болезнь была так опасна, что царь несколько дней не решался выехать из Сум. С 30 января Алексей начал поправляться, и Петр смог отправиться в Воронеж, оставив при сыне своего доктора Донеля. К середине февраля царевич выздоровел окончательно и также поехал в Воронеж, где присутствовал при спуске на воду двух кораблей. Затем, попрощавшись с отцом, он возвратился в Москву. Здесь его занятия продолжились; преимущественно царевич занимался фортификацией под руководством иностранного инженера, рекомендованного ему Гюйссеном.

Конфликт между отцом и сыном назревал постепенно. Поначалу Петр не высказывал серьезных претензий к сыну, хотя и ставил ему в укор, что он не отдается «со всей силой», как того требует дело, выполнению поручений. В письмах 1708 года уже сквозит недовольство нерасторопными действиями Алексея. Вскоре представился случай убедиться в том, что сын проявлял к поручениям полное равнодушие. Царевич прислал в Преображенский полк, командовал которым сам царь, малопригодных к службе рекрутов. Это вызвало гнев полковника. Петр проявлял снисхождение к ошибкам, но не прощал промахов, порожденных отсутствием прилежания и должной ответственности за порученное дело. «Я зело недоволен присылкою в наш полк рекрутов, которые и в другие полки не все годятся, — писал отец сыну, — из чего вижу, что ты ныне больше за бездельем ходишь, нежели дела по сей так нужный час смотришь».

Упрек был совершенно справедливым. Сам царевич позднее вспоминал об этом времени так: «А когда уже было мне приказано в Москве государственное правление в отсутствие отца моего, тогда я, получа свою волю (хотя я и знал, что мне отец мой то правление вручил, приводя меня по себе к наследству), а я в большие забавы с попами и чернецами и с другими людьми впал».

Это признание царевич сделал десять лет спустя во время следствия, а в тот день, когда прочитал гневные слова Петра, он вел себя по-иному. Его поступками руководили страх быть наказанным и стремление оправдаться любыми средствами. «А что ты, государь, изволишь писать, что присланные 300 рекрутов не все годятся и что не с прилежанием врученные мне дела делаю, — писал он в ответ царю, — и о сем некто тебе, государю, на меня солгал, в чем я имею великую печаль».