Упоминания о личной жизни Петра I начинаются в 1689 году, когда Петру было 16 лет. Жил Петр тогда в селе Преображенском. Ближайшей "соседкой" к селу была Немецкая слобода (район - место поселения европейцев разных национальностей и народностей), к жизни которой Петр уже давно присматривался. Вскоре он стал поклонником непринужденной иноземной жизни. Пётр курил немецкую трубку, стал посещать немецкие вечеринки с танцами и выпивкой, и завел роман с 16-летней дочерью немецкого трактирщика Анной Монс.
Мать Петра была категорически против такого союза и спешно нашла кандидатуру в жены Петру. Ей оказалась дочь окольничего - 19-летняя Евдокия Лопухина. Петр не перечил матери и в начале 1689 г. была сыграна свадьба.
Б.И. Куракин писал, что Евдокия была «лицом изрядна, токмо ума
посреднего и нравом несходного своему супругу». Евдокия была воспитана по старинным обычаям, обладала достаточно независимым характером и не всегда разделяла интересы мужа. Но несмотря на это, первые годы брака согласно историческим источникам, можно считать благополучными и счастливыми, о чём свидетельствуют сохранившиеся письма супругов с трогательным содержанием, где они называли друг друга полуименами: Пётр называл себя Петрушкой, а Евдокия — Дунькой.
От этого брака в течение трёх первых лет родились трое сыновей: Алексей, Павел и Александр. Павел и Александр умерли во младенчестве. Жив остался только Алексей.
Но спустя три года после венчания в 1692 г. Петр охладел к Евдокии и снова сблизился в Немецкой слободе с Анной Монс.
Еще спустя 5 лет в 1697 г., вскрылся заговор, в котором участвовали родственники его жены Евдокии. Петр принял решение постричь жену в монахини. Евдокия сопротивлялась, ссылаясь на малолетство младшего сына. Но спустя несколько дней Евдокию увезли в монастырь под конвоем.
Петр продолжал свои любовные отношения с Анной Монс. Щедро одаривал ее дорогими подарками. С 1703 года Петр стал жить с Анной в доме, не скрываясь. Однако осенью этого же года в Неве был найден труп саксонского посланника Ф. Кенигсека. В его вещах были обнаружены любовные письма от Анны и её медальон. Письмам было уже 5 лет и они относились к периоду, когда Пётр на полгода уехал в Великое Посольство. Тем не менее в 1704 последовал разрыв с государем: Монс подверглась строгому домашнему аресту. Лишь через два года ей было дозволено посещать лютеранскую церковь.
Но даже в таких условиях Анна завела роман с прусским посланником Георгом-Иоанна фон Кейзерлингом, который добился разрешения жениться на ней к 1711 году.
После того как вскрылся давний роман Анны, в 1705 году рядом с 33-летним Петром появилась новая фаворитка - 21-летняя Марта Скавронская. Марта - крепостная крестьянка, которая была взята в плен в Северной войне фельдмаршалом Шереметевым. Позднее ее к себе забрал Меншиков. И по некоторым источникам именно в доме у Меншикова Петр познакомился с Мартой.
Перейдя в православие, Марта стала именоваться Екатериной Алексеевной.
Екатерина никогда не вмешивалась в государственные дела, но она сумела дать Петру настоящее тепло семейного очага. Петр по-настоящему любил ее. Как писал один из современников, «царь не мог надивиться ее способности и умению превращаться, как он выражался, в императрицу, не забывая, что она не родилась ею. Они часто путешествовали вместе, но всегда в отдельных поездах, отличавшихся — один величественностью своей простоты, другой своей роскошью. Он любил видеть ее всюду. Не было военного смотра, спуска корабля, церемонии или праздника, при которых бы она не являлась».
Еще до замужества Екатерина родила от Петра двух дочерей: Анну и Елизавету, которые впоследствии к концу жизни Петра остались единственными выжившими из всех 11 детей, которых Екатерина родила за время отношений с Петром. А в 1712 г. бывшая крепостная крестьянка обвенчалась с Петром и стала русской царицей Екатериной I.
Жили Петр с Екатериной вполне счастливо. В мае 1724 года в Москве Пётр I короновал Екатерину. Однако осенью того же года у Петра I возникли подозрения в том, что императрица изменяет ему с камергером Монсом. Монс был казнён по другой причине, но царь принёс голову казнённого на подносе Екатерине. После этого Пётр перестал общаться с женой и запретил ей приближаться к себе. Лишь однажды, по просьбе дочери Елизаветы, он согласился разделить обед с Екатериной, которая на протяжении 20 лет была его верной спутницей. Примирение между супругами произошло только перед смертью Петра. В январе 1725 года Екатерина неотлучно находилась у постели умирающего мужа в Зимнем дворце, он скончался прямо на ее руках, не дожив 4 месяца до своего 53-летия.