На следующий день их принял вице-король Неаполя. Он устроил встречу царевича Алексея с Толстым и Румянцевым в своем дворце, пытаясь придать ей непринужденный характер. Однако, несмотря на присутствие гостеприимного хозяина дома, царевич трепетал от страха, а посланцы Петра с места в карьер потребовали от Алексея покориться отцовской воле и немедленно ехать в Россию.

Произошло еще четыре встречи, во время которых ласками, посулами и угрозами наконец удалось уговорить царевича ехать домой. Толстой даже сказал, что Петр не остановится перед применением силы против Австрии, если вопрос возвращения Алексея не будет решен.

Алексей просил только об одном — разрешить ему обвенчаться с Ефросиньей, которая была на четвертом месяце беременности. Согласие на это было дано от имени Петра, поскольку именно Ефросинья уговорила Алексея возвратиться в Россию.

Съездив в недалекий от Неаполя город Бари и поклонившись там мощам святого чудотворца Николая Мирликийского, Алексей 14 октября отправился на родину. Ефросинья ехала вместе с ним, но потом отстала, чтобы продолжать путь не спеша и не подвергать себя опасности выкидыша или неблагополучных родов.

Алексей с дороги писал ей письма, пронизанные любовью и заботой. Он советовал Ефросинье обращаться к врачам и аптекарям, беспокоился: удобный ли у нее экипаж, тепло ли она одета; посылал ей немалые деньги, а потом и бабок-повитух, которые могли бы хорошо принять роды.

Тридцать первого января 1718 года Алексей прибыл в Москву, а Ефросинья в середине апреля — в Петербург. К сожалению, никаких известий о том, когда состоялись роды и кто родился, до нашего времени не дошло.

Зато хорошо известно, как ждал Ефросинью Алексей Петрович, как надеялся, что отец все-таки разрешит им обвенчаться и позволит жить вместе в одной из деревень под Москвой. Но этому не суждено было статься. Как только Ефросинья вернулась в Петербург, ее тут же арестовали, заключили в крепость и приступили к допросам. Ее не пытали, а Петр всячески выказывал ей свои симпатии, чтобы добиться ее искренности. Данные Ефросиньей показания окончательно погубили царевича.

Первое свидание Алексея с отцом состоялось 3 февраля. Царь приказал собраться в Столовой палате Кремлевского дворца церковным иерархам, сенаторам, другим высшим чинам. Вошел царевич вместе с Толстым и, увидев царя, повалился ему в ноги. Он просил простить его, даровав жизнь, и отрекался от всех прав на престол.

«Я окажу тебе милость, — сказал Петр, — но только с тем, чтобы ты показал самую истину и объявил о своих согласниках, которые тебе присоветовали бежать к цесарю».

Алексей тут же назвал имена многих своих соучастников, и после этого Петр немедленно начал розыск.

В Преображенском приказе оказались главные сообщники Алексея — Александр Кикин, Никифор Вяземский, Иван Афанасьев, Василий Долгоруков и Семен Нарышкин, а вслед за ними допросам и пыткам подверглись более пятидесяти человек.

Следствие проходило до середины июня 1718 года, когда на очных ставках Алексея и Ефросиньи установили сугубую вину царевича, а он сам попал в каземат Петропавловской крепости и был подвергнут пыткам.

Четырнадцатого июня Алексея привезли из Москвы в Петропавловскую крепость, в Трубецкой бастион. Через пять дней его начали пытать и за неделю пытали пять раз. Больной, слабый духом и смертельно напуганный Алексей сознавался и в том, чего не было, стараясь, чтобы пытки прекратились как можно скорее. Он даже наговорил на себя, что хотел добыть престол при помощи армии австрийского императора.

Двадцать четвертого июня верховный суд, состоявший из 127 человек, единогласно постановил предать царевича смерти. Выбор казни был отдан на усмотрение отца.

Уже после вынесения смертного приговора Петр приехал в Трубецкой бастион, чтобы еще раз пытать сына.

По одним данным, на последней пытке присутствовали только Петр и пользующийся его особой доверенностью генерал-аншеф Адам Адамович Вейде.