Após a Revolução de Fevereiro de 1917, ele e sua família foram enviados para o exílio interno em Tobolsk, na Sibéria. Logo depois que os bolcheviques tomaram o poder, ele foi executado ao lado de seus pais, quatro irmãs e três retentores durante a Guerra Civil Russa por ordem do governo bolchevique, embora os rumores de que ele havia sobrevivido persistissem até a descoberta de 2007 dele e de uma de suas irmãs. Em 17 de julho de 1998, no octogésimo aniversário de sua execução, seus pais e três irmãs, juntamente com seus fiéis retentores, foram formalmente enterrados na Catedral de São Pedro e São Paulo. Alexei e sua irmã Maria ainda não estão enterrados. A família foi canonizada como portadora da paixão pela Igreja Ortodoxa Russa em 2000.