Вступив в борьбу за власть с подраставшим Петром, Софья Алексеевна стала именовать себя "государыней". И вновь в гуще событий оказались стрельцы. Среди стрельцов распускали слух, "будто князь Борис Алексеевич [Голицын] и Лев Кириллович [Нарышкин] с братьями хотят известь великую государыню благоверную царевну Софью Алексеевну". Своим главным противником заговорщики считали Бориса Алексеевича Голицына. Софья и ее сторонники пытались вызвать озлобление стрельцов против Нарышкиных. За участие в предполагаемом бунте стрельцам было обещано денежное вознаграждение и более того, дозволение безнаказанно грабить дома убитых. Но Петр сумел переломить ситуацию. Правительница Софья была свергнута, а семнадцатилетний Петр I провозглашен единоличным царем и правителем России.

Софью Алексеевну заточили в Новодевичий монастырь в Москве.

В 1698 году восставшие стрельцы вновь собирались звать ее на правление. После подавления стрелецкого восстания Софью Алексеевну постригли в монахини под именем Сусанны. Историк Сергей Михайлович Соловьев назвал ее "богатырь-царевной", примером "истинной женщины, освободившейся из терема, но не вынесшей из него нравственных сдержек и не нашедшей их в обществе".