Правление Софьи по закону было временным, и чем ближе становились даты совершеннолетия ее подопечных, тем сложнее ей было найти рычаги для удержания власти в своих руках. Вот что пишет по этому поводу Ф. Гримберг: «Трудно понять, на что рассчитывала Софья в дальнейшем, кому намеревалась передать престол. Брат ее Иван, кажется, не отличался особенной политической активностью, с ним Софья, вероятно, могла бы договориться. Важным ее противником был юный Петр. Намеревалась ли она убить Петра?» По всей вероятности, да. По крайней мере, о намерении правительницы расправиться со сводным братом пишет в своем описании стрелецких выступлений Андрей Артамонович Матвеев.
Доподлинно известно, что в отчаянной попытке укрепить свои позиции Софья летом 1689 года велела стрелецким полкам захватить Преображенское, где находился Петр со своей семьей и матерью, и перебить всех его сторонников. В сумятице очередного кровопролития легко мог погибнуть и он сам. Но за день до стрелецкого бунта в лагерь Петра переметнулись двое стрельцов, которые и донесли ему о планах царственной сестрицы. Тот успел укрыться в Троице-Сергиевом монастыре, а уже на следующий день туда прибыл собранный им Преображенский полк. Это вызвало тревогу в лагере Софьи. Правительница даже предприняла несколько попыток к примирению с братом, но все они окончилось неудачей. Между тем, военные силы, на которые она рассчитывала опереться, с каждым днем таяли. Солдатские и стрелецкие полки, возглавляемые окольничим Федором Шакловитым, удержать в повиновении не удалось. Они не рискнули вступить в бой с солдатами Петра.
Тем временем юному царю доложили о тайном совещании, созванном Шакловитым, на котором решался вопрос о попытке проведения дворцового переворота. Петр потребовал у Софьи выдать изменника. Оставшейся без поддержки стрельцов правительнице ничего не оставалось, как пойти на это. 7 сентября, спустя месяц после начала бунта, Шакловитый вместе с сообщниками был доставлен в монастырь, где их подвергли пыткам и допросу, а через пять дней казнили. Для Софьи это означало полное поражение.
Чтобы окончательно решить вопрос об отстранении правительницы от власти, Петр направил брату Ивану письмо, в котором писалось: «Срамно, государь, при нашем совершенном возрасте тому зазорному лицу государством владеть мимо нас». После того к Софье приехал боярин Троекуров с царским приказом: отказаться от власти и отбыть в Новодевичий монастырь на вечное жительство. Условия ее содержания там были поистине царские: Софья жила в окружении многочисленной свиты, ежедневно ей присылали огромное количество всевозможных яств и даже горячительных напитков. Царевна ни в чем не знала отказа. Единственное ограничение – она не имела права покидать обитель. Впрочем, ее это не остановило: сестры Марфа и Мария, а также близкие женщины из числа свиты служили как бы связующим звеном между монастырем и городом, сообщая царевне всю интересующую ее информацию.
Между тем новости, доходившие за толстые монастырские стены, Софью не радовали. Петр быстро мужал и все активнее занимался государственными делами. Первые шаги по пути преобразований он направил на укрепление и оснащение войска, создание российского флота, что позволило ему в июле 1696 года одержать победу под Азовом в военной кампании против Турции. К тому времени двуцарствие закончилось – после смерти в январе 1696 года царя Ивана Петр стал единодержавным царем. Прежде чем развернуть в государстве большие реформы, он решил побывать в европейских странах и познакомиться с их жизнью и достижениями. С этой целью вскоре после взятия Азова Петр снарядил «Великое посольство», в которое кроме него вошли послы, волонтеры и солдаты – всего 250 человек. Но тут уже перед самым отъездом, в феврале 1697 года, ему донесли о новом заговоре среди стрельцов. Неизвестно, участвовала ли в нем отлученная от власти правительница или он был организован иноземцем, полковником Цыклером, но одно из основных требований восставших состояло в том, чтобы вернуть на престол Софью. Что же касается Петра, то стрельцы собирались объявить его «нехристем», губящим Россию, и лишить жизни. Ненавидевший его честолюбивый полковник даже подыскал среди них подходящих для убийства исполнителей и предложил им: «Как государь поедет с Посольского двора, и в то время можно вам подстеречь и убить». Но как только Петру стало известно о заговоре, он тут же начал расследование. Заговорщики были схвачены, а их организаторы – казнены. Только после того как был восстановлен порядок в столице, молодой царь отправился в путешествие по Европе.
Для Софьи длительное отсутствие Петра в России стало последним шансом для возвращения себе власти. Весной 1698 года стрельцы снова взбунтовались. Помимо невыплаты им положенного денежного довольствия, непосредственным поводом для мятежа прослужило известие о намерении царя перевести четыре стрелецких полка для прикрытия западной границы. Для них это означало смену столичного приволья на трудную и опасную службу в пограничных городах. И на этот раз стрельцы выступали под излюбленным лозунгом «Софью на царство!», руководствуясь грамотами, которые через своих сестер Марфу и Марию передавала им из монастыря опальная царица. Однако стрельцы действовали не слишком решительно, и еще до приезда Петра мятеж был подавлен. В августе, по возвращении из Европы, царь лично принял участие в расследовании заговора: в течение недели были арестованы около четырех тысяч человек, в том числе все стрельцы, проходившие службу в мятежных полках. Началась настоящая охота на стрельцов, получившая громкое название «великий сыск».
Особый допрос Петр учинил Софье. Следствие располагало данными о том, что заговорщики поддерживали связь друг с другом через некую Офимку Кондратьеву, приживалку опальной правительницы. Втянутой в заговор была и царская сестра Марфа. По тому, какую роль играли в этом бунте женщины, его впору было назвать не стрелецким, а бабьим. Никаких прямых улик в виде писем, доказывающих вину Софьи, добыть не удалось. Не помогли и очные ставки царевны со стрельцами – она все отрицала. Историки задавались вопросом о том, подвергалась ли бывшая правительница, как и другие организаторы заговора, пыткам? И не имея достоверных данных, ответ на него давали чаще всего отрицательный. Свет на эти события пролил найденный в середине XIX века дневник Патрика Гордона, участвовавшего в подавлении стрелецкого бунта 1698 года. В нем писалось, что царевна Софья была вздернута на дыбе и порота кнутом. Этот «допрос с пристрастием» был неофициальным, и потому протокол его не составлялся. Бывшая правительница перенесла пытки стойко, ни единым словом не показав против стрельцов. Несмотря на то что вина ее так и не была доказана, Софье пришлось до конца своей жизни (1707 г.) оставаться на тюремном положении в монастыре под именем инокини Сусанны, полученном после насильственного пострига.
Хотя после этих драматичных событий Софья-Сусанна уже не выступала на сцене российской истории, память о ней сохранилась не только в исторических анналах. Она стала первой сильной женской личностью в династии Романовых, и потому события, связанные с ее правлением, особо привлекали внимание деятелей культуры. Достаточно вспомнить хотя бы о замечательной опере Мусоргского «Хованщина», картинах Репина («Софья в монастырской келье») и Сурикова («Утро стрелецкой казни»). По мнению Ф. Гримберг, «эти произведения созданы в русле укрепления “национальной доктрины”, смягчившей романовское отношение к Софье и пытавшейся рассматривать такие явления, как церковный раскол или действия стрелецкого войска, в качестве проявления “народного сопротивления” реформам…» Сегодня многие исследователи смотрят на предшественницу Петра совсем по-иному. В частности, В. Сергеев считает, что «Софья могла стать одной из лучших правительниц в истории: царевна ни в чем не уступала своему великому брату, Петру I. Но в конце XVII века Россия была еще не готова к тому, чтобы главой государства стала женщина». В результате на смену кратковременному правлению Софьи в России пришла насыщенная событиями и большими переменами эпоха Петра I, продлившаяся до 1725 года. Правление первого российского императора также таит немало загадок, одна из которых, связанная с якобы составленным им завещанием, и поныне горячо обсуждается историками.