Осенью 1724 года Петр внезапно узнает об измене жены, становится ему известно и имя любовника. Он молод и красив, и все годы он был рядом с царем. В 1708 году Петр приблизил к себе миловидного юношу Виллима Монса, младшего брата Анхен. Зачем это сделал Петр, мы не знаем, но я думаю, что, так и не забыв свою первую любовь, царь хотел видеть рядом с собой того, чье лицо напоминало бы ему дорогие черты Анхен. С 1716 года Виллим становится камер-юнкером Екатерины и делает, благодаря своему обаянию и деловитости, быструю карьеру: его назначают управлять имениями царицы, он становится камергером двора. Этот молодой человек, который, по словам датского посланника Вестфалена, «принадлежал к самым красивым и изящным людям, когда-либо виденным мною», и стал любовником Екатерины.
Когда осенью 1724 года Петру принесли донос на злоупотребления и взятки Монса по службе, он еще ничего не. подозревал. Но взятые при аресте камергера бумаги раскрыли ему глаза: среди пошлых стишков, любовных записочек от разных дам были десятки подобострастных, униженных писем первейших сановников империи: Меншикова, Ягужинского, Головкина. Все они называли Монса «благодетелем», «патроном», «любезным другом и братом» и дарили ему бесчисленные дорогие подарки, делали подношения деньгами, вещами, даже деревнями! Нетрудно понять, в чем секрет столь могущественного влияния камергера императрицы-наследницы российского престола.
Девятого ноября арестованный Монс был приведен к следователю. Им был сам Петр — это дело он уже не мог доверить никому. Говорят, что, глянув царю в глаза, Виллим Монс упал в обморок. Этот статный красавец, участник Полтавского сражения, генерал-адъютант царя, не был человеком робкого десятка. Вероятно, он прочел в глазах Петра свой смертный приговор.
Не прошло и нескольких дней после допроса, как Монс был казнен на Троицкой площади по приговору суда, обвинившего бывшего камергера во взятках и прочих должностных преступлениях. Такие дела тянулись обычно месяцами и годами. Все знали, в чем сокрыта истина. Столица, помня кровавое дело Алексея, в 1718 году втянувшее в свою орбиту десятки людей, оцепенела от страха.
Но Петр не решился развязать террор. Жестким наказаниям подверглись лишь ближайшие сподвижники измены жены — те, кто носил записочки, охранял покой любовников. Некоторые современники этих событий сообщают, что Петр устраивал Екатерине шумные сцены ревности, бил венецианские зеркала. Другие, напротив, видели царя в эти страшные дни веселым и спокойным, по крайней мере — внешне. Известно, что Петр, часто несдержанный и импульсивный, умел в час испытаний держать себя в руках.
На Екатерину не была наложена опала. Как и раньше, она появляется на людях с мужем, но иностранные дипломаты замечают, что императрица уже не так весела, как прежде.
Кампредон писал во Францию, что царь стал подозрителен, он «сильно взволнован тем, что среди его домашних и слуг есть изменники. Поговаривают о полной немилости князя Меншикова и генерал-майора Мамонова, которому царь доверял почти безусловно. Говорят также о царском секретаре Макарове, да и царица тоже побаивается. Ее отношения к Монсу были известны всем, и хотя государыня всеми силами старается скрыть огорчение, но оно все же ясно видно на лице и в обхождении ее. Все общество напряженно ждет, что с ней будет».
Дело с изменой Екатерины было серьезнее других. И суть его — не только в супружеской неверности. Петра наверняка волновало другое — он, думая о будущем, возможно ощущал свое беспредельное одиночество, глубокое равнодушие окружающих к тому делу, которому он посвятил жизнь и которое теперь может пойти прахом: кто после его смерти будет править страной?
Петр уничтожил завещание в пользу Екатерины, подписанное накануне торжества в Успенском соборе. На следующий день после допроса Монса он послал вице-канцлера А. И. Остермана к голштинскому герцогу Карлу Фридриху — Петр давал согласие на заключение брачного контракта. 24 ноября контракт был подписан. Царь отдавал за Карла Фридриха шестнадцатилетнюю Анну, и, согласно брачному контракту, будущие супруги отрекались за себя и за своих потомков от всяких притязаний на русский престол. Одновременно был подписан и тайный договор, согласно которому Петр получал право забрать в Россию своего внука, который родится от брака дочери и герцога (это могло произойти даже вопреки воле родителей), чтобы сделать его наследником русского престола. В этом-то и состоял новый династический план Петра. Брачным контрактом с голштинцами он решал важную задачу: теперь после его смерти к власти должен был прийти не великий князь Петр Алексеевич — возможный мститель за гибель своего отца, и не жена-изменница, а сын любимой дочери Анны. Пятидесятидвухлетний царь явно рассчитывал прожить еще несколько лет и увидеть внука. Это было вполне реально — ведь 10 февраля 1728 года Анна и в самом деле родила мальчика Карла Петера Ульриха, впоследствии ставшего русским императором Петром III.
Смерть Петра потрясла Россию. Закончилось не только долгое тридцатипятилетнее царствование, уходила в прошлое целая эпоха русской истории, время реформ, головокружительных изменений во всех сферах жизни страны. Берхгольц записал в своем дневнике, что все гвардейцы рыдали в ту ночь, как дети. «В то утро не встречалось почти ни одного человека, который бы не плакал или не имел глаз, опухших от слез». Екатерина распорядилась, чтобы каждый житель Петербурга мог проститься с великим покойником, на сорок дней тело Петра выставить в траурном зале Зимнего дворца. Людей было так много, что несколько раз пришлось менять протертое тысячами ног черное сукно дорожки. По многу часов подряд возле гроба сидела Екатерина, и слезы не просыхали на ее глазах. Ее горе видел весь Петербург, и в этом была не только необходимая власти публичная печаль безутешной вдовы — Екатерина действительно страдала. Четвертого марта пришла новая беда — от кори умерла младшая дочь царевна Наталья. Ей было шесть лет. Маленький гробик царевны был также выставлен неподалеку от гроба отца.