В сентябре того же года Павел под давлением матери женится вторично, но предварительно совершает поездку в Берлин для знакомства с невестой — внучатой племянницей прусского короля Фридриха II принцессой Вюртембергской Софией-Доротеей, ставшей в России великой княгиней Марией Федоровной. В декабре 1777 г. у них рождается сын Александр — великое, долгожданное событие при дворе. Связывая теперь с новорожденным будущее Дома Романовых, Екатерина II не скрывает от сына и невестки, что считает их неспособными вырастить наследника, и с поразительной для матери черствостью отлучает Павла и великую княгиню от внука и берет на себя все заботы по его воспитанию (точно также полтора года спустя она отстранит великокняжескую чету от их второго, только что родившегося сына — Константина). Екатерина, словно бы не задумываясь, воспроизводит ситуацию двадцатитрехлетней давности, когда Елизавета отлучила ее саму от воспитания Павла. Павел воспринял вторжение Екатерины в жизнь его семьи, по точному выражению Н. К. Шильдера, «как новое нарушение его законных прав. Чаша терпения Павла Петровича переполнилась, сердце прониклось желчью, а душа гневом». Разумеется, он не мог удержать своих чувств, и «добрые отношения матери к сыну испортились вконец и на этот раз безвозвратно».
В 1781 г. Екатерине II удалось заинтересовать великокняжескую чету через близких к ней лиц в путешествии в Австрийскую империю с ее итальянскими владениями. Предполагалось, что оно послужит сближению с этой страной, которая могла бы оказать содействие России в борьбе с Турцией за Северное Причерноморье. Павел и Мария Федоровна с охотой откликнулись, но просили согласия императрицы на посещение в ходе путешествия и Пруссии. В дальнейшем его маршрут был расширен за счет других европейских стран, но Пруссия была из них решительно исключена. И не потому только, что к тому времени стали сильно портиться отношения России с Пруссией. Екатерина II хотела при этом досадить Н. И. Панину — давнему и убежденному приверженцу российско-прусского союза и так называемой «Северной системы». Но вместе с тем она не желала поддерживать в Павле уже ярко проявившейся тогда симпатии к Фридриху II и вообще к прусским военным и общественным порядкам.
Однако внешнеполитические соображения играли здесь далеко не единственную роль. Рассчитывая на длительное отсутствие сына и невестки в Петербурге (их путешествие под именем графов Северных продолжалось более года — с сентября 1781 по ноябрь 1782), Екатерина стремилась хотя бы на время отдалить их от подрастающих сыновей, своим монопольным влиянием на которых она дорожила превыше всего. Великокняжеская чета почувствовала тут что-то недоброе, тревога и подозрения омрачили отъезд, придав ему окраску чуть ли не ссылки, Павел полагал, по словам Н. К. Шильдера, «что императрица преднамеренно желает удалить его за границу для достижения каких-либо сокровенных целей».
Во время пребывания за рубежом раздосадованный и оскорбленный Павел в разговорах с царственными особами резко осуждал режим Екатерины II и ее политику, допуская даже личные выпады против матери, не скупился он и на обличения ближайших сановников императрицы — своих исконных недоброжелателей, называя поименно Г. А. Потемкина, братьев А. Р. и С. Р. Воронцовых, А. В. Безбородко.
Из конфиденциальных источников Екатерине II стало известно о несдержанности Павла, и нетрудно было догадаться, какая реакция последует с ее стороны. К тому же доверие к великому князю было сильно подорвано еще одним сокровенным обстоятельством, непредвиденно всплывшим на поверхность как раз в бытность его за границей.