Решение Мазепы было спонтанным. В начале шведского вторжения он издал универсалы, в которых призывал народ бороться против шведов. К тому моменту, когда гетман переменил фронт, основные города левобережья были заняты крупными гарнизонами русских войск, и находившиеся там украинские военные отряды не имели возможности присоединиться к гетману. Он пришел к королю только со своим личным войском. Гетманская столица Батурин со всеми запасами была взята штурмом корпусом Меншикова и предана огню.

Карл двинулся в междуречье рек Ворскла и Псел. Здесь он решил захватить Полтаву – важный узел дорог. Если бы шведам удалось захватить этот крупный город Левобережной Украины, появился бы шанс, что часть украинцев поддержит Мазепу и пополнит ряды его армии.

Армия Карла подступила к Полтаве 3 апреля 1709 года. Гарнизон под командованием полковника А. С. Келина отбил несколько штурмов. Петр с основными русскими силами старался деблокировать крепость. 25 июня он стал лагерем у села Яковцы на правом берегу Ворсклы. Русская армия насчитывала 42 тысячи солдат при 102 орудиях, шведская – 35 тысяч при 39 орудиях. Из них против Петра Карл двинул 27 тысяч при 4 орудиях (для остальных не было зарядов). 8 тысяч шведских солдат должны были блокировать гарнизон Полтавы.

Полтавская баталия. Гравюра П. Пикара. 1711 г.

Ночью 27 июня шведская пехота и кавалерия двинулись к русскому лагерю, но не успели застать противника врасплох. Конница Меншикова выступила им навстречу. Шведы смогли захватить два недостроенных русских редута. Но потом огонь артиллерии и пехоты и контратака конницы вынудили их отступить. Часть шведской кавалерии была оттеснена к Яковецкому лесу и захвачена в плен.

После трехчасовой паузы в атаку пошла шведская пехота. Ей удалось потеснить один батальон Новгородского полка, но Петр сам повел в контратаку другой батальон того же полка и восстановил положение. Через два часа Меншиков отбросил неприятельскую конницу правого фланга и стал угрожать пехоте с тыла. В этот момент по приказу Петра русские атаковали по всему фронту. Армия Карла дрогнула и обратилась в бегство.

Шведы потеряли 9 234 человека убитыми и ранеными и 2874 – пленными. В русской армии было 1345 убитых и 3290 раненых. Победа была достигнута Петром прежде всего за счет подавляющего превосходства в артиллерии и полуторного перевеса в численности войск. Карл совершил роковую ошибку уже тогда, когда погнался за русской армией на восток. Оборона в Польше и Прибалтике могла бы дать шведам шансы на более благоприятный исход войны, победить в которой они все равно не могли из-за колоссального неравенства сил.

Шведская армия бежала к переправе через Днепр у Переволочны. Здесь 9 июля успели переправиться через Днепр и уйти в турецкие владения в Молдавии лишь король и гетман с 2-тысячным отрядом шведов и запорожцев. Остальная шведская армия 11 июля капитулировала. При этом русскими было взято в плен 18 746 человек, 32 орудия, 264 знамени и обоз.

После уничтожения главных сил шведской армии и временного выключения из борьбы Карла русские войска в октябре 1709 года заняли Курляндию, а в 1710 году без труда овладели Выборгом и главными опорными пунктами шведов в Прибалтике – Ригой, Ревелем и Перновым. В октябре 1709 года союз с Россией заключила Дания. Датчане высадились на южном побережье Швеции, но были отражены шведским генералом М. Стенбоком.

Положение союзников осложнилось объявлением Турцией войны России. Оттоманская империя потребовала возвращения Азова, а когда Москва ответила отказом, 1 декабря 1710 года объявила войну России. Петр переоценил свои силы и, надеясь на восстание христианских подданных султана, в мае 1711 года вторгся в Молдавию. 21 июля у Ясс 40-тысячное войско Петра было окружено превосходящими силами турок. 23 июля царь вынужден был заключить перемирие на условиях свободного отхода русской армии из Молдавии, возвращении Турции Азова, срытия русских крепостей Таганрог, Кодак и Каменный Затон и уничтожения азовского флота.

Поражение России в Русско-турецкой войне не оказало существенного влияния на ход боевых действий русской армии и флота против Швеции. В 1713 году русские войска взяли Гельсингфорс и Або. В том же году шведская армия в Померании под командованием Стенбока капитулировала в крепости Теннинген.

Россия стремилась овладеть Финляндией и Аландскими островами, а затем высадиться на территории Швеции, чтобы принудить противника к миру. Русским парусным флотом из 11 линейных кораблей, 4 фрегатов и нескольких вспомогательных судов командовал царь Петр. Гребной флот из 99 судов с десантным корпусом в 16 тысяч человек в 1714 году возглавил генерал-адмирал Ф. М. Апраксин. План русского командования состоял в проходе гребного флота шхерным фарватером к Або и высадке десанта на Аландских островах, а потом на побережье Швеции. Парусный флот должен был прикрывать переход гребного флота от острова Котлин до Финских шхер, а затем, базируясь на Ревель, не допустить шведский флот в Финский залив и к Аландским островам.

В конце мая 1714 года гребной флот вышел из Петербурга и благополучно достиг финских шхер. Затем шхерным фарватером он прошел к бухте Тверминне у полуострова Гангут, а парусный флот вернулся в Ревель.

Шведский флот в составе 15 линейных кораблей, 3 фрегатов, 2 бомбардирских кораблей и 9 гребных судов под командованием адмирала Ватранга находился у южной оконечности Гангутского полуострова, преграждая русским путь к Або. Апраксин доложил Петру, что его флотилия не может прорваться ввиду превосходящих сил противника. Тогда Петр сам прибыл в Тверминне и распорядился в самом узком месте полуострова, где его ширина не превышала 2,5 км, построить «переволоку» – настил из досок, по которому планировалось перетащить часть легких гребных судов – скампавей. Они должны были своим внезапным появлением в тылу шведского флота отвлечь внимание противника и облегчить прорыв основных сил у мыса Гангут.

Шведы заметили строительство «переволоки». Адмирал Ватранг послал к месту предполагаемого спуска русских судов в Рилакс-фьорде фрегат и 9 гребных судов под командованием контр-адмирала Эреншельда. Другой отряд в составе 8 линейных кораблей и 2 бомбардирских судов во главе с вице-адмиралом Лиллье должен был атаковать основные силы русского флота в Тверминне.

26 июля русский флот начал прорыв. Авангард из 20 судов под командованием капитана-командора М. Х. Змаевича воспользовался штилем и обошел шведский флот на дистанции, на которой его не могла поразить неприятельская артиллерия. Шведы попытались буксировать свои корабли с помощью шлюпок, но неудачно. Тем временем отряд Змаевича заблокировал эскадру Эреншельда в Рилакс-фьорде. На помощь Змаевичу подошел бригадир Лефорт с 15 скампавеями.

К вечеру 26 июля Ватранг отвел свои корабли от берега к месту прорыва русского авангарда. Воспользовавшись этим, 64 скампавеи под командованием Апраксина прошли прибрежным фарватером и соединились с отрядами Змаевича и Лефорта утром 27 июля. Превосходящие русские силы атаковали эскадру Эреншельда. На его судах было 116 орудий, но одновременно можно было использовать не более 60. Шведский адмирал сосредоточил корабли в наиболее узкой части фиорда, чтобы русские не смогли использовать своего численного преимущества. Петр в два часа пополудни двинул в атаку только 23 судна, оставив другие в резерве. Шведы ее отбили. Тогда Петр постарался обойти противника с флангов, что ему в конце концов удалось. Русские моряки взяли на абордаж и захватили все шведские суда, в том числе фрегат «Элефант». В абордажных схватках русские команды имели большой численный перевес, так как на скампавеях, помимо моряков, находились солдаты экспедиционного корпуса. Шведы потеряли 361 человека убитыми и 350 ранеными, русские – соответственно 124 и 342. Ни один русский корабль не был потоплен.