Fill menor d’Aleix Romanov (Aleix de Rússia) i successor de Teodor III de Rússia. Estigué sota la tutela de la seva germana Sofia fins el 1689, que, aprofitant el descontentament provocat pels fracassos d’aquesta a Crimea, se'n sostragué. Després de conquerir Asov als turcs (1696), en 1697-98 viatjà per Polònia, Alemanya, Àustria, Holanda i Anglaterra, on amplià la seva pobra formació cultural i contractà tècnics que l’auxiliessin en la tasca d’"occidentalitzar” Rússia.
Aquesta modernització tingué com a objectiu primordial l’augment de la riquesa del país i dels recursos de l’estat, per tal de poder crear i sostenir un nombrós i ben equipat exèrcit permanent sobre el qual recolzar una política exterior intervencionista que donés l’ocasió d’eixamplar les fronteres russes en totes direccions, principalment vers la mar Negra i la Bàltica.
Fou reformat el sistema fiscal amb nous imposts i amb l’ampliació del nombre de contribuents; es reorganitzà l’administració territorial amb la divisió del país en governacions, províncies i districtes; un Senat de nou membres, creat el 1711, i nou col·legis o consells ministerials esdevingueren els òrgans suprems de govern; hom adoptà el calendari julià (1700); la noblesa hagué d’incorporar-se a l’administració o a l’exèrcit; per tal d’assegurar la submissió de l’Església ortodoxa, el patriarcat fou substituït per un sínode presidit pel tsar (1721); foren fundades escoles, centres d’ensenyament tècnic i acadèmies; d’acord amb les doctrines mercantilistes, hom protegí les manufactures i el comerç i establí monopolis estatals, etc.
Aquestes reformes, però, no aconseguiren una autèntica transformació de l’arcaica estructura socioeconòmica del país. L’adquisició d’una àmplia façana a la Bàltica, prop de la qual el 1703 fou fundada la nova capital de l’imperi, Peterburg, costà vint-i-un anys de guerra contra Suècia (guerra Nòrdica), en el curs de la qual fou derrotat Carles XII de Suècia a Poltava (1709), però es perdé Azov, la sortida a la mar Negra, pèrdua en part compensada per la conquesta a Pèrsia de la riba occidental de la mar Càspia (1722-23).