После такого дипломатического демарша Англия отказалась от посылки своей эскадры в пролив Зунд, что могло привести к разрыву взаимовыгодных торговых отношений с Россией. В данном случае торговые интересы взяли верх над политическими интересами.

3 марта на военном совете в Гузуме было принято решение возобновить военные действия против шведов. Союзники начали приготовления к блокаде и атаке крепостного Тоннингена, «к чему повелено изготовить немедленно 60 000 фашин и 1000 шуров, и оное приготовление началось… с 6 числа».

Выяснилось, что с реки Эйдер большая часть судов уведена под стены Тоннингена и переправляться на другой речной берег войскам союзников не на чем. Тогда русские у Фридрихштадта соорудили мост, по которому их кавалерия и «дацкая конница» перешла через Эйдер. Началась разведка подступов к крепости.

Тоннинген был осажден с суши и с моря подошедшим датским флотом. Царь Петр I, поручив ведение осады Меншикову, отбыл в Россию. Командование союзными войсками взял на себя король Фредерик IV. Начались осадные земляные работы, возведение мортирных батарей. Положение осажденных в крепости шведов ухудшалось с каждым днем: запасы продовольствия в городе оказались малы, не хватало пресной воды. Датские корабли блокировали устье реки Эйдер и захватили 15 шведских судов с провиантом, обмундированием и дровами. В результате лишений в городе началась эпидемия, которая унесла жизнь более 4 тысяч человек. Из королевской армии началось дезертирство, только 11 февраля к русским из Тоннигена бежало 169 человек, больше рядовых рейтар.

Видя бесполезность дальнейшего сопротивления, фельдмаршал граф М. Стейнбок 4 мая 1713 года подписал акт о безоговорочной капитуляции. Он сдался с остатками своей армией (11 485 человек, в том числе 2884 больных), оружием и знаменами (128 знамен и штандартов). Военнопленные шведы по условиям капитуляции, как того пожелал король Фредерик IV, отправлялись «на квартиры, которые им определены от датчан».

Трофеи, доставшиеся от сдавшейся шведской армии – пушки медные и чугунные, знамена и штандарты, литавры, трубы, барабаны, фузеи, пистолетов пары и прочее оружие и амуниция были разделены между союзниками. Примерно половина всех трофеев досталась российской стороне за ее истинные заслуги.

Так шведская армия в Голштинии перестала существовать и военные действия здесь закончились. Русские и саксонские войска ушли в Померанию, а войска Дании остались на квартирах в соседней с ней Голштинии. Впоследствии король Карл XIIне раз предлагал датчанам обменять или выкупить фельдмаршала Стенбока, но Фредерик IV не желал расставаться со своим злейшим врагом, человеком крайне жестоким, который в 1717 году умер в плену.

Летом 1713 года военные действия возобновились в Померании. В июне на военном совете в Ванцбеке было принято решение силами русских и саксонских войск вновь осадить Штральзунд и захватить остров Рюген. Одновременно русская армия должна была также осадить Штеттин, «чтобы оную Штеттинскую крепость одними российскими войсками доставать». Король Август II обещал поставить артиллерию крупных калибров.

Остров Рюген был взят у шведов без особых хлопот, поскольку защищать его оказалось почти некому, да и сколько-нибудь важным пунктом он быть уже не мог. 4 июля русско-саксонский отряд (всего 1700 человек; ошибочно называется гораздо большая цифра) овладел Рюгеном, беспрепятственно оказавшись на его берегу.

В июле русская армия под командованием генерал-фельдмаршала А.Д. Меншикова блокировала Штеттин. Дивизии генерала князя А.И. Репнина и генерал-лейтенанта князя Долгорукого разместились в тех местах, где стояли в 1712 году. Шведы совершили несколько вылазок, чтобы помешать начатым осадным работам. Такие «диверсии» легко отбивались.

Крепость имела 5-тысячный гарнизон (кавалерии было только 2 эскадрона драгун), не считая 4 тысяч ополченцев-горожан. Его бомбардировка началась с прибытием 17 сентября из Дрездена и Магдебурга саксонской артиллерии (70 пушек, 2 гаубицы и 30 мортир). В городе начались сильные пожары.

С бою было захвачено передовое укрепление крепости Стерншанец (имел четыре пушки): его атаковал отряд подполковника Ингерманландского пехотного полка Орлова из 100 гренадер и 400 мушкетер «одними шпагами без стрельбы». После этого неприятель, «зажег дворы» городских предместий, затворился в крепости.

Шведам было предложено начать переговоры о капитуляции, но они их сперва отвергли, но после нескольких дней бомбардировки Штеттина согласились. Всего по Штеттинской крепости было выпущено 624 бомбы и 1872 ядра, израсходовано 496 бочек пороха.

20 сентября крепостной гарнизон во главе с генерал-губернатором графом А.А. Мейерфельдом капитулировал. Из 4674 солдат и офицеров королевской армии 1873 человека (два батальона пехоты и артиллеристы; 47 офицеров), добровольно «поменяв монархов», остались в Штеттине на службе Голштинии. В ходе Северной войны подобные случаи не являлись редким явлением.

Потери русских при осаде Штеттина составили 184 человека убитыми (в то числе 8 офицеров) и 365 человек ранеными.

Захваченный русской армией (при содействии саксонской артиллерии) город-крепость Штеттин был передан в секвестр Прусского королевства. Это было условие, на основании которого оно становилось на сторону Северного союза. Позднее, в июне 1714 года между Россией и Пруссией был подписан договор, по которому Штеттин навсегда оставался владением Пруссии, а за Россией оставались завоеванные русским оружием Ингрия, Карелия с городами Выборгом и Нарвой, Эстляндия с Ревелем.

После падения крепости Штеттин война в Померании закончилась. Генерал-фельдмаршалу А.Д. Меншикову был дан приказ с армией в 26 тысяч человек идти через Полтаву в российские пределы «не чиня отнюдь никаких обид и отягощений обывателям польским, а довольствовались бы токмо одним провиантом определенным…». В Померании, пока Северная война не завершилась, по союзной договоренности оставался сводный 6-тысячный русский отряд. Возможность высадки шведского десанта на южных берегах Балтики виделась реальной.

Военные действия в Померании и Голштинии длились несколько лет. Главным их итогом стал полный разгром королевской армии генерала М. Стенбока и занятие там ряда шведских крепостей. Этим закреплялось достигнутое на поле Полтавской битвы соотношение армейских сил России, Северного союза и Швеции. Но об изменении сил на море Балтийском в 1714 году говорить было еще рано.

Когда стало ясно, что война в Померании затягивается не по вине России, Петр I, ввиду того, что «войне еще не видать, когда конец будет», решил начать наступление на Шведское королевство со стороны Финляндии. То есть намечалось овладеть этой его частью. Занятие Финляндии и выход русской армии на берега Ботнического залива создавали непосредственную угрозу территории собственно Швеции, чего ранее не было. Более того, действуя через Аландские острова, можно было высаживать морские десанты под стены столичного Стокгольма.