Царь Алексей успел дать своим старшим детям неплохое по тем временам образование. Наставником их был Симеон Полоцкий. С ними занимались языками, риторикой и философией. Софья учила латынь вместе с братьями. Петр не получил такого же образования, как старшие царевичи. Он слишком рано лишился отца и рано взошел на трон. Дьяк Никита Зотов успел научить мальчика чтению и письму, но до конца жизни его питомец допускал в письме погрешности. В зрелом возрасте Петр вздыхал: «Ах, если б я в моей молодости был выучен как должно!» Царица Наталья Нарышкина враждовала с Милославскими и не доверяла украинским ученым монахам, близким к Софье. Они не были допущены в покои Петра. В результате царевич избежал изучения латинского языка и латинско–польской премудрости, ставшей в XVII в. достоянием московских образованных людей. Петр не прошел курса богословско–схоластических наук, что сказывалось на его отношении к заветной московской старине. После переворота, вернувшего власть Милославским, царица Наталья переехала с сыном в село Преображенское, где предоставленный самому себе Петр играл в войну с «потешными» (собранными для потехи, игры) ребятами из семей дворовых служителей, конюхов и др. В дальнейшем из потешных полков была сформирована русская гвардия. Дом А. С. Матвеева, в котором воспитывалась Наталья Кирилловна, был открыт для иноземцев. Среди сановников Матвеев выделялся приверженностью к западной культуре. Наталья не мешала сыну посещать Немецкую слободу. Выросшая на окраине Москвы, эта слобода была островком Западной Европы в России. Для Петра Немецкая слобода стала своего рода академией. Она заменила ему домашнюю греко–латинскую школу. Увлекшись военными играми, Петр нашел учителей в слободе, где осело немало искателей приключений, бывалых солдат и моряков. Мальчик мог оценить их знания и опыт. Голландцы Тиммерман и Брант выучили царя строить крепостицы, плавать под парусом. Когда Петр достиг совершеннолетия, родные женили его на девице Лопухиной из незнатной дворянской семьи. С началом самостоятельного правления царя Петра Софья должна была сложить с себя регентские полномочия. Но честолюбивая царевна не желала отказаться от власти. Попытки Петра отстранить сестру от участия в придворных церемониях не увенчались успехом. В окружении Софьи возник проект наделения ее титулом самодержицы. Московский патриарх отнесся к такой идее отрицательно. Но сторонники царевны решили обратиться за благословением к восточным патриархам. В Голландии была изготовлена гравюра с изображением Софьи в царском наряде. Софья могла рассчитывать на поддержку бояр, пока одним из главных руководителей думы оставался князь В. В. Голицын, исполнявший функции правителя государства. Пост начальника Стрелецкого приказа занимал Ф. Шакловитый, другой фаворит Софьи. Он негласно предлагал стрельцам подписать прошение, чтобы Софья венчалась царским венцом. В кругу доверенных лиц Шакловитый обсуждал планы государственного переворота, который он надеялся осуществить с помощью стрелецкой гвардии.
Тревожные вести, поступившие из Москвы в Преображенское, держали Нарышкиных в состоянии постоянного страха. Напряжение достигло высшей точки, когда в ночь на 8 августа 1689 г. Петру донесли, что стрельцы намереваются убить его, для чего Шакловитый собрал в Кремле несколько сот своих вооруженных сообщников. Разбуженный среди ночи Петр бежал из Преображенского в лес, а оттуда в Троице — Сергиев монастырь. Вслед за ним туда прибыли «потешные» полки. Дума пыталась потушить конфликт и сохранить двоевластие, благоприятное для боярского правления. В. В. Голицын хлопотал о примирении детей царя Алексея, но успеха не добился. Софья выехала в Троицу для свидания с братом, но ее не пустили туда. Зато патриарх, бояре, служилые иноземные офицеры, стрелецкие командиры, поспешившие на поклон к Петру, были приняты там с почетом.
Покинутая сторонниками Софья принуждена была выдать Петру Шакловитого. После пытки Шакловитый был казнен, а В. В. Голицын отправлен в ссылку. Софья получила приказ удалиться в Новодевичий монастырь под Москвой. Власть перешла из рук просвещенного правителя В. В. Голицына в руки бояр Нарышкиных.
Внешнеполитические осложнения способствовали падению Софьи и В. Голицына. Кровопролитная война из–за Украины подорвала силы Речи Посполитой и России и изменила ситуацию в Восточной Европе. С претензиями на украинские земли выступила Османская империя. В 1672 г. турки нанесли поражение полякам и захватили цветущую украинскую землю Подолию. Стремясь спасти народ от полного разорения, гетман Правобережной Украины Дорошенко перешел под покровительство турецкого султана. Его резиденцию город Чигирин тотчас заняли русские войска. В 1677–1678 гг. многочисленное турецкое войско дважды штурмовало Чигирин. Русские упорно обороняли город, прикрывавший подступы к украинской столице Киеву. В конце концов Чигирин перешел в руки османов.
Турецкая экспансия угрожала народам Восточной и Южной Европы. В 1683 г. огромная турецкая армия осадила Вену, но была разгромлена под ее стенами польским королем Яном Собесским, под знаменами которого объединились войска из Польши, Австрии, Венеции и германских княжеств. Образовалась антитурецкая Священная лига в составе Австрии, Польши и Венеции. Венецианцы выступили с инициативой привлечения России в антитурецкую лигу.
Угроза расширения экспансии Османской империи положила конец вековой вражде России и Польши. В. В. Голицын смог осуществить поворот русской внешней политики, отвечавшей интересам двух народов. В 1686 г. Россия и Речь Посполитая подписали договор о «вечном мире». Наступление войск антитурецкой лиги привело вскоре же к крупным успехам. Австрийские войска в 1687 г. изгнали турок почти со всей территории Венгрии, а в следующем году также из Белграда. В 1687 г. В. В. Голицын во главе русско–украинского войска предпринял наступление на Крым и достиг Запорожья в 100 км от Крыма. В 1688 г. В. В. Голицын выдержал битву с Крымской ордой и подступил к Перекопу. В конце концов русские не решились идти за Перекоп и отступили, неся большие потери. Крымские походы Голицына не принесли выгод России и ускорили падение правительства Софьи в Москве. Но эти походы сковали силы татар. Крымский хан не мог оказать помощь туркам, терпевшим поражение от Австрии и Венгрии.
После отстранения от власти Голицына Польша тщетно добивалась от Петра I организации нового похода русских войск на Крым. В 1695 г. Петр I вернулся к планам, некогда выдвинутым Лжедмитрием I. Он предпринял наступление против турок, поставив целью захватить Азов, турецкую крепость в устье Дона. Гражданская война начала XVII в. надолго подорвала внешнеполитические позиции России. В середине столетия Романовы пытались возродить имперскую политику завоеваний, но успеха не добились. Земли, захваченные царскими войсками в Литве и Ливонии, были вскоре же очищены ими. Попытка объединить украинские земли под властью Москвы натолкнулись на противодействие Османской империи. Лишь на азиатском континенте Русское государство получило возможность беспрепятственно расширять свои границы. Движение на Восток, приостановленное Смутой, возобновилось в середине века. С Оби русские проникли на Енисей и Лену, а оттуда на Байкал и Дальний Восток. Повсюду на своем пути они основывали небольшие деревянные укрепления (остроги). Один из таких острогов, Якутск (1667 г.), стал со временем центром Якутского воеводства. Отсюда землепроходцы проложили путь в устье Лены и на Колыму. С Колымы казак Семен Дежнев в 1648 г. прошел через пролив (будущий Берингов пролив) в Тихий океан. Экспедиции В. Пояркова, а затем Е. Хабарова и П. Бекетова положили начало утверждению России в Приамурье.
В сибирских военных экспедициях участвовали небольшие военые силы. Обычно отряды насчитывали несколько десятков, реже — несколько сот служилых людей. Торговые люди нередко снаряжали экспедиции за сибирской пушниной на свои частные средства. Русские отряды продвигались по рекам и облагали данью (ясаком) многочисленные местные племена. Дань служила военной добычей, а затем превращалась в постоянный побор в пользу царя. Вооруженные огнестрельным оружием русские без труда подчиняли разрозненные и враждовавшие между собой сибирские племена. Значительное сопротивление русским оказали буряты, подвластные монголам. Оказавшись в трудном положении, многие из них переселились в Монголию. К концу XVII в. численность гарнизонов нескольких десятков сибирских острогов едва превышала 10 тыс. человек, включая ссыльных людей, принятых на царскую службу. Русские не смогли продвинуться в верховья Оби и Енисея, где путь им преградили Калмыцкая орда, а также енисейские киргизы, подвластные монголам. В Приамурье Россия столкнулась с Китаем, где правила маньчжурская династия Цинов. Главные военные действия развернулись у стен городка Албазин. Китайские войска разрушили Албазин, но русские быстро восстановили крепость и в течение года обороняли ее. В 1689 г. между Россией и Китаем был заключен Нерчинский мирный договор, по которому русские очистили ранее занятые ими земли по верхнему Амуру.