После победы над Софьей в 1689 году Пётр не спешил брать на себя бразды правления. Основные дела государства оставались в руках матери, Натальи Кирилловны, и её ближайших приближённых — Льва Нарышкина, Бориса Голицына и Тихона Стрешнева. Пётр продолжал разгульную жизнь между Преображенским, Немецкой слободой и «потешными забавами».
Наталья Кирилловна скончалась в 1694 году в возрасте 42 лет. Свою болезнь она долгое время скрывала от сына, и Пётр очень болезненно воспринял её смерть, несколько дней не мог прийти в себя. Государственные дела нужно было брать в свои руки, но царь часто отсутствовал в Москве.
В 1693 году Пётр впервые отправился в Архангельск, единственный тогда морской порт России, связанный с Европой. Эта поездка оказала на него огромное впечатление. Он впервые увидел море и большие торговые суда. Царь, стоя на палубе голландского судна, восхищался ловкостью матросов и ходом корабля. Он побывал в плавании, дошёл почти до океана, наблюдал за разгрузкой судов, ходил по рынкам и общался с местными жителями. Однажды, поскользнувшись на барже с глиняной посудой, Пётр разбил множество горшков. Торговец бросился под ноги царю, но Пётр успокоил его, поднял с колен и щедро заплатил за убытки.
Чуть ниже Архангельска Пётр заложил на верфи сорокапушечный корабль и приказал закупить суда за границей. Здесь же царь придумал первый российский морской флаг, вдохновлённый нидерландским, но с перевёрнутыми цветами — бело-синий-красный — и впервые поднял его на мачте корабля.
В 1695 году Пётр, когда ему исполнилось 23 года, предпринял первый Азовский поход, стремясь открыть выход к Чёрному морю. Несмотря на все усилия, кампания закончилась неудачей: удалось захватить только несколько небольших турецких городов в низовьях Дона. Пётр делал вид, что всё хорошо, и устроил триумфальный вход войск в Москву и большой пир по возвращению. Но все понимали, что это проигрыш.
Уже в следующем году, после тщательной подготовки и строительства флотилии, Пётр вернулся под Азов. Второй Азовский поход прошёл успешно: крепость взяли.
В том же 1696 году умер брат Петра, Иван. С его смертью исчезла видимость двоевластия, и Пётр стал единоличным правителем. Но страна всё ещё оставалась внутренне нестабильной. В 1697 году, накануне «Великого посольства» — путешествия по Европе, царь узнал о новом заговоре.
Главным заговорщиком оказался Иван Циклер — человек с карьерными амбициями. В 1689 году он перешёл на сторону Петра, надеясь на милость царя, но Пётр не проникся к нему доверием. Он назначил его воеводой в Азов, фактически отправив в изгнание.
Сообщение о заговоре пришли в дом Лефорта, где Пётр праздновал предстоящий отъезд. Несколько стрельцов, среди которых был Елизаров, сообщивший Петру о бунте 1689 года, рассказали о готовящемся покушении и заговорщиках.
Циклер искал поддержки недовольных. Стрельцы, потерявшие привилегии и влияние, негодовали из-за реформ царя. Дворяне не хотели отправлять своих детей за границу на обучение.
Пётр действовал сдержанно и уверенно. Он вызвал с праздника самых верных людей и лично отправился арестовывать зачинщиков. Циклер и его соратники были задержаны и доставлены в Преображенское для расследования.
Последовали допросы и пытки. Циклер признался, что Софья и уже покойный Иван Милославский подговаривали убить Петра. Тогда царь приказал выкопать гроб Милославского, отправить на свиньях в Преображенское, где Циклера и главных сторонников четвертовали, отрубали им руки, ноги и головы, а кровь текла в гроб Милославского.
Головы заговорщиков отправили на Красную площадь, где их насадили на столбы с железными спицами. Надзор за Софьей усилили. Пётр докопался до возможной связи с заговорщиками родственников жены Евдокии, их тихо отправили ссылку.
Между стрелецкими полками и Петром отношения оставались натянутыми. Царь не скрывал своего презрения: их старый уклад, их устаревший мундир, а частые конфликты с новыми солдатами и потешными вызывали раздражение.
Пётр приказал вывести стрелецкие полки из Москвы и распределить их по южным и западным крепостям на границе России. Даже после завершения службы в Азове четыре полка вместо возвращения в столицу отправились в Великие Луки. Это вызвало возмущение. Больше сотни бежали из полков в Москву с челобитными, но и это не дало результатов. Им дали срок выйти Москвы.
Тем временем по Москве множились слухи. Говорили, что Пётр, уехавший в «Великое посольство», погиб. Писем от царя не было, бояре будто бы взяли власть в свои руки и планировали устранить царевича Алексея. Шептались, что покушение было, но царевича спасли, переодев другого мальчика в его одежды. Ребенка убили, а царевича вывели из дворца тайно.
Софья следила за событиями в Москве. Через сестру Марфу она отправляла письма жёнам стрельцов, уговаривая подать челобитную на возобновление её царствования.
Письма зачитывались в стрелецких полках, бунт разгорался. Стрельцы двинулись в Москву, где их встретили Преображенский и Семёновский полки. Бунт подавили, зачинщиков казнили, других сослали.
Пётр, узнав о новом восстании стрельцов, прибыл в Москву, решив окончательно покончить с угрозами своей власти. В глазах царя стрельцы олицетворяли устаревший уклад и отсталость, против которых он давно восставал. Его поражала необразованность народа и его отсталость, Петру хотелось изменить всё разом — жизнь государства, его устои и самосознание народа.
Первый вечер после возвращения он провёл у Лефорта, а затем отправился в Преображенское. Там всю ночь Пётр читал челобитные, а утром созвал дворян и знатных людей Москвы.
Пётр ласково разговаривал с каждым, но брал за бороду и указывал: «Видишь, я без бороды, и тебе неприлично являться таким косматым», затем собственноручно обрезал бороды. Не тронул только самых старых и уважаемых. Многие бояре горевали по поводу утери бород, другие брили сами и так являлись на празднества. Тех, кто продолжал ходить с бородой, шут царя брал за бороду и под хохот пирующих обстригал их.
Между тем стрельцов свозили отовсюду и расселяли во все окрестные к Преображенскому сёла и монастыри. Под стражей оказалось около 2 000 человек. В день рождения Софьи начались пытки и казни.
Пытки отличались особой жестокостью, и многие стрельцы признавались в планах подать челобитные о возвращении Софьи. Некоторые рассказывали о письмах, которые Софья и её сестра Марфа отправляли жёнам.
Сестёр Пётр опрашивал сам. Марфа призналась, что писала Софье о настроениях стрельцов. Софья отказалась говорить с Петром и свою вину не признала.
Современники передают слова Петра, покидавшего её келью:
«Жаль! Сколько умна, столько и зла, а могла бы мне быть правою рукою».
Французский резидент де Невиль описывал Софью:
«Эта принцесса с честолюбием и жаждой властолюбия, нетерпеливая, пылкая и увлекающаяся, с твердостью и храбростью соединяла ум обширный и предприимчивый».
В Москве повсюду ставили виселицы. За десять дней казнили 770 стрельцов. Многим рубили головы бояре, зная, что за отказ последует вспышка гнева царя. Пётр лично следил за казнями. Его ближайший соратник Александр Меншиков впоследствии гордился, что лично отрубил двадцать голов. Тела казнённых оставались на виселицах 5 месяцев.
Перед окнами Софьи в Новодевичьем монастыре повесили 195 стрельцов, трое в руках держали челобитные с призывом на царство.
Через два дня после казней Пётр созвал всех государственных чинов, чтобы осудить Софью за участие в бунте стрельцов. Её постригли в монашество под именем Сусанны. Марфу тоже постригли под именем Маргариты в Успенском соборе в городе Александров во Владимирской губернии.
Софья оставалась в Новодевичьем монастыре под стражей сотни солдат. Сёстрам разрешалось её навещать на Светлое Воскресенье, Святой недели и в храмовый монастырский праздник. Пётр сам назначил доверенных, чтобы сёстры могли справляться о её здоровье.
В 1704 году Софья тяжело заболела. Она приняла схиму — клятву соблюдать особо строгие аскетические правила — уже под именем Софья. В этом же году, в возрасте 45 лет, царевна скончалась. Похоронили её в том же Новодевичьем монастыре.
