После победы шведов при Головчине европейские газеты писали, что скоро Карл XII будет в Москве. Е.В. Тарле о тех далеких планах шведского полководца писал: «В большей или меньшей степени его (Карла) основные политические расчеты запечатлены были почти всегда той смесью сумасбродства и слепой веры в свои силы, в свою правоту и в неизменность своего счастья и конечного успеха, которые характерны для психологии Дон-Кихота». В районе Мигнович царь писал Меншикову, что в деревнях много людей, скота и хлеба. Петр I распорядился принудительно вывозить жителей и продовольствие. Казаки и калмыки стояли на всех переправах, через которые к шведской армии могли бы подойти обозы с провиантом. Меншиков с вверенными ему отрядами сжигал все запасы, оставленные мирными жителями. Три прапорщика, в подчинении у которых находились по сотне татар, получили приказ от светлейшего князя «под потерянием живота» не оставлять врагу «ни одну соломинку». Меншикова народ ненавидел не меньше, чем шведов. Хотя тот выполнял только повеление царя. Результат оказался налицо. Не имея хлеба, солдаты великой шведской армии получали капустные кочерыжки и сырую репу без соли. Не дойдя 70 километров до Смоленска, шведский король свернул с московской дороги. Он был уверен, что русская армия бежит на восток. Русские историки считают, что убежденность Карла XII в бегстве Петра I привело к катастрофе, после которой шведы уже не смогли восстановить свои силы.

Карл XII, принимая во внимание международную политическую ситуацию, пошел на Украину. Из донесения российского посла Л.Л. Матвеева из Гааги: «Во-первых, потому, что эта страна многолюдная и обильная и никаких регулярных фортеций с сильными гарнизонами не имеет; во-вторых, швед надеется в вольном казацком народе собрать много людей, которые проводят его прямыми и безопасными дорогами к Москве…» Русскому командованию стало известно, что шведы собираются зазимовать на Украине. Союзники уверили Карла XII в том, что местное население богато продовольствием. 25 сентября 1708 года Головкин в письме к Ивану Алексеевичу Ржевскому просил срочно перемолоть рожь для солдат на сухари. Белый хлеб те ели, но болели животы с непривычки.

28 сентября победа русской армии при Лесном резко переменила планы союзников шведов. Русский резидент при коронных и литовских гетманах А.И. Дашков на французском и польском языках разослал сообщения «до волох, до турок и за море». Австрийский дипломат из Стамбула писал, что «поражение шведов на московской границе» подняло престиж России в Турции. Турки решили временно воздержаться от прямого военного участия и не посылать крымских татар в помощь к шведам на украинскую территорию. День победы при Лесном стал одним из первых регулярных светских праздников, внесенных в календарь «викториальных дат» Российской империи.

Большую роль в сопротивлении сыграло местное население. Белорусы защищали свою землю, врага «убивали по той причине, что шведы по пути на Украину местный люд мучили из-за провианта». Тарле дает нам точное понимание ситуации: «..в Саксонии, протестантской стране, размещенные компактно, в двух-трех городах, под наблюдением короля (Карла) и генералов, шведы вели себя сравнительно более сдержанно, да и то далеко не все полки и не всегда, но в Польше — уже значительно хуже, а в Белоруссии и Украине еще более разнузданно и нетерпимо. Этому способствовало и то основанное на легкомыслии, грубости чувства, эгоистической бессердечности, невежестве и самонадеянности пренебрежение к восточному врагу, которое навсегда усвоил себе Карл XII и которое, распространяясь от королевского штаба после первой Нарвы, проникло в низы шведской армии. Солдаты Карла XII свирепствовали на Украине так, как никогда и не подумали бы делать, например, в Саксонии или в Дании, хотя и вообще былых "благочестивых евангелических воинов" Густава Адольфа солдаты Карла XII уже мало напоминали. Для шведов и их короля оказалось гораздо проще и короче связать русских пленников веревками, положив одного на другого по трое, и поразить эту живую груду тел штыком или саблей. В свободное время от военных трудов и от обязательных двух в день лютеранских богослужений набожный король Карл охотно развлекался на походе именно этим способом ускоренного разрешения вопроса о русских пленниках».

Многие солдаты, прикрытые только рогожками, потому что белорусские партизаны отнимали оружие и мундиры, сдавались в плен. 3 октября Петр I писал, что шведы выходят из лесов и добровольно сдаются. Шведские сухопутные силы вынуждены были принять тактику уклонения от генеральных сражений с русскими войсками во второй половине Северной войны, то есть в 1710–1721 годы.

Москве уже не грозила осада. Поэтому пехота и драгуны, которым необходимо было подлечиться и отдохнуть, по осенней грязи отошли к Смоленску. В некоторых ротах не осталось офицеров, только прапорщики. В Семеновском полку целыми и невредимыми дошли 422 человека. Решили пополнить полки лошадьми, фузеями, пистолетами, палашами, багинетами, кафтанами, епанчами. 8 октября смоленская артиллерия дала салют, приветствуя победителей. Шествие по смоленским улицам Петр I возглавлял лично. Три недели в октябре царь, переживший нервное истощение, находился в предместье Смоленска, в деревянном доме. Здесь он занимался «исправлением полков по баталии», пополнением рекрутами, лошадьми. Были назначены новые оклады офицерам и рядовым. 20 октября полки двинулись в Украину.

С. Лещинский, выступая на стороне шведского короля, набрал с Волыни 10-тысячное войско. Великий литовский гетман Я.К. Сапега, получив депешу о победе русских, не решился объединиться с Лещинским и ушел на зимние квартиры в Гродно, Сандомирская конфедерация, союзная России, усилила свои позиции. Сторонники Лещинского начали покидать его. Дашков сообщал, что в Польше «ис той виктории зело были удовольствованы, а иные не доверивают совершенно, что так побежден неприятель, которого разумели весьма непобедима бытии». Стародубский полковник И.И. Скоропадский, на которого рассчитывали шведы, не стал закрывать русским полкам Стародуб, Мглин, Новгород-Северский. Как писал современник, будущий гетман Малороссии «в глубине души… был настроен в пользу шведов и таковым оставался до смерти. Но когда до него дошли известия о сражении с графом Левенгауптом при Лесной, из которых Скоропадский сделал соответствующие выводы, услышал, как плохо окончилось дело с генералом Любекером (русские солдаты сумели отразить 11-тысячную экспедицию), и узнал особенно о бедственном состоянии армии шведского короля., от голода и мучительных и спешных ежедневных маршей, то счел, что шведское дело может принять дурной оборот… и принял во все эти места русские войска».

Иначе обстояло дело с украинским гетманом. Переправившись 25 октября 1708 года через реку Десну, Мазепа бежал в шведский лагерь. Юсуф-паше он направил послание, объясняющее его бегство с русской службы. 2 ноября по приказу Петра I была ликвидирована военная база Мазепы в Батурине. Мазепу отрешили от гетманства. Акт проходил как театрализованное действие. 5 ноября в Глухове собрался на площади народ. Вынесли на помост куклу, изображающую гетмана в полный рост. Фигура была одета в костюм, на боку — сабля в ножнах, через правое плечо — голубая андреевская лента. На левой стороне груди сверкал орден Андрея Первозванного. На помост взошли андреевские кавалеры Головкин и Меншиков. Они разорвали кавалерский диплом Мазепы и сорвали с куклы ленту и орденскую звезду. После этого было зачитано послание Петра Алексеевича. Куклу сбросили с помоста и потащили к виселице. Палач разорвал герб Мазепы, переломил саблю и повесил игрушечного «Мазепу». 12 ноября царь предал Мазепу анафеме.