Alexeis wichtigster Berater wurde 1651 der Patriarch Nikon. Durch geschicktes Taktieren konnte Alexei den 1648 begonnenen Chmelnyzkyj-Aufstand für sich ausnutzen und übernahm 1654 mit dem Vertrag von Perejaslaw die Schutzherrschaft über das ukrainische Hetmanat. Im daraufhin beginnenden Russisch-Polnischen Krieg 1654–1667 konnten russische Truppen 1654 Smolensk erobern. Nach weiteren russischen Erfolgen im folgenden Jahr griff Schweden in den Krieg ein und Russland konnte das gesamte Großfürstentum Litauen an sich bringen. Ende 1655 schloss Russland mit Polen einen Waffenstillstand und wandte sich gegen Schweden (siehe Russisch-Schwedischer Krieg 1656–1658). Die Belagerung Rigas blieb indessen erfolglos, und nachdem der neue Hetman Iwan Wyhowskyj sich 1658 mit dem Vertrag von Hadjatsch auf die Seite Polen-Litauens gestellt hatte, einigte sich Russland mit Schweden auf den Waffenstillstand von Valiesar (1658). Der nunmehr wiederaufgenommene Krieg gegen Polen verlief wechselhaft (Litauen ging wieder verloren), letztlich konnte sich Russland aber 1667 im Frieden von Andrussowo Smolensk, Kiew und die Ostukraine sichern. In östlicher Richtung dehnte Alexei sein Reich mit der Eroberung Ostsibiriens bis an die Grenze Chinas aus. Das internationale Ansehen in seiner Regierungszeit stieg beträchtlich.