В начале января 1918 года цесаревич и цесаревны заболели краснухой, болели достаточно тяжело. Вскоре из Екатеринбурга в Тобольск прибыл отряд красноармейцев, потребовавших выдать им Царскую семью, иначе угрожали захватить ее силой. Охрана выдать царя отказалась, была организована круговая оборона дома с пулеметами по периметру. Нападения не последовало, потому что екатеринбуржцев вытеснил из Тобольска отряд красноармейцев из Омска, тоже мечтавший увезти царя с семьей в свой город. Через время в Тобольск снова вернулись екатеринбуржцы, увеличив свой отряд. Красноармейцы собирали митинги и агитировали за перевод Царской семьи в каторжную тюрьму. Обстановка в бывшем губернаторском доме становилась тревожной, все ждали нападения революционных солдат.
Когда обстановка в Тобольске накалилась, Александра Федоровна приняла решение, что на случай непредвиденного развития событий оставшиеся у нее драгоценности нужно зашить в одежду свою и дочерей. Из жемчужин и драгоценных камней мастерили пуговицы, зашивали камни в корсеты, шляпы и муфты и т. д.
Четырнадцатого февраля 1918 года Советская Россия перешла на новый стиль летоисчисления. По постановлению Совета народных комиссаров состоялся переход с юлианского на григорианский календарь: разница между старым и новым стилями составляла 13 дней, декрет предписывал после 31 января 1918 года считать 1 февраля сразу 14-м. Первые месяцы рядом с новыми датами в скобках писали старые.
У цесаревича все время с начала ареста (с начала марта 1917 года) не было серьезных приступов гемофилии, он чувствовал себя хорошо, и это очень радовало родителей и сестер. И тем неожиданнее и страшнее был удар – 12 апреля (30 марта) 1918 года у Алексея Николаевича начался один из самых тяжелых приступов гемофилии в его жизни. После небольшой травмы началось внутреннее кровотечение, он стал страдать от резкой боли. Круглосуточно кричал, таял на глазах. Лекарства в революционном Тобольске не удавалось достать, обезболивающее у врачей Е.С. Боткина и В.Н. Деревенко закончилось, аптеки в городе оказались закрыты. Цесаревич ничего не ел, с трудом переносил постоянную тошноту, не спал, его крики во время приступов боли круглосуточно никому в доме не давали покоя. Родные по очереди дежурили у постели больного, им помогали дядька Клементий Нагорный и учитель Пьер Жильяр.
В разгар приступа гемофилии у цесаревича – 15 (2) апреля – в губернаторском доме появился эмиссар из Москвы комиссар В.В. Яковлев с приказом увезти царя из Тобольска. Комиссар разрешил бывшему императору взять с собой несколько человек, кого тот пожелает. Александра Федоровна разрывалась между долгом быть рядом со страдающим сыном, который вполне мог умереть, и любимым мужем, которого увозили, как все думали, в Москву на судебный процесс. В конце концов Государыня после бессонной ночи приняла решение уехать вместе с мужем, чтобы быть ему опорой во время судебных разбирательств. А сына они оставляли на попечении старших дочерей, доктора Деревенко, учителей, дядьки и свиты. Александра Федоровна хотела быть рядом с мужем в тяжелых испытаниях. После отъезда обоих родителей Алексей Николаевич горько рыдал в своей постели. Он никогда во время приступов не оставался без матери. 26 (13) апреля, несмотря на болезнь цесаревича, Государя с Государыней, великую княжну Марию Николаевну (ее родители выбрали как самую физически сильную из детей), князя В.А. Долгорукова, доктора Е.А. Боткина, камердинера Т.И. Чемодурова, комнатную девушку А.С. Демидову и унтер-офицера И. Д. Седнёва увезли из Тобольска в неизвестном для близких направлении.
Оставшиеся в Тобольске цесаревны только после праздника Пасхи Христовой – 5 мая (22 апреля) – получили известие о том, где находятся их родители и что с ними случилось. Получив письмо, они с удивлением узнали, что родные не в Москве, как все предполагали, а в Екатеринбурге, где их держат в заключении в доме инженера Ипатьева. Что дорога в Екатеринбург была очень тяжелой, приходилось вброд переходить ледяные реки, сразу после ледохода, трястись по грязи в телегах, сидя на соломе, постоянно меняя выбившихся из сил лошадей. Особенно трудно было в пути Александре Федоровне, которая страдала от болезней ног, сердца, нервной системы и уже обычно практически большую часть времени проводила в инвалидном кресле. О дороге из Тобольска в Екатеринбург в дневнике императрица писала: «Дорога просто ужасная, замерзшая земля, грязь, снег, вода до живота лошадей. Жутко трясло, болит все тело».
Цесаревич все еще плохо себя чувствовал, не мог стоять на ногах, не то что ходить. Его носил на руках дядька матрос К.Г. Нагорный. Алексей Николаевич ослабел и очень сильно похудел, но и он, и сестры после получения писем от родителей сразу стали уговаривать комиссаров отвезти их в Екатеринбург к остальной семье.