После этого шведский король сосредоточил усилия на войне с Августом Сильным, нанося ему поражение за поражением.
В это время Петру удалось восстановить военную мощь России и добиться первых, пока еще незначительных успехов на Балтике. Взяв Нотебург, расположенный на острове у выхода из Ладожского озера, и переименовав крепость в Шлиссельбург, он контролировал теперь Неву до самого устья. Там Петр и основал новый город, названный им в честь своего небесного покровителя Санкт-Петербургом. В 1704 г. русские взяли наконец Дерпт и Нарву, в то время как Карл XII выгнал саксонские войска из южной Польши и принудил Августа Сильного к миру.
Так стало ясно, что окончательное разрешение эта война должна получить в борьбе Карла XII.
Когда летом 1707 г. Карл XII с мощной армией вторгся в Белоруссию, находившуюся под влиянием России, но официально принадлежавшую полякам, в Европе в успех Петра никто не верил. Первые столкновения предвещали быструю победу шведов — русские терпели поражение или же отходили без боя при наступлении врага.
Если Карл всеми силами искал решающей битвы, то Петр избегал таковой. Шведам с трудом удалось застать русскую армию под Головчином, но русские сумели организованно отступить.
Карл XII начал преследование, не приняв во внимание размеры России, русский климат и в особенности волю царя Петра к победе. Вскоре результаты мелких ошибок начали складываться вместе. Генерал Любекер, двигавшийся из Финляндии с приказом захватить и сровнять с землей Санкт-Петербург, был обманут ложными донесениями князя Апраксина и потерял большую часть своего войска из-за бессмысленных перемещений и на плохо подготовленной переправе через Неву. Генерал Левенгаупт, который должен был присоединиться к королю и доставить большой запас продовольствия, снаряжения и боеприпасов, был окружен и остановлен русскими войсками. Карл, продвинувшийся слишком далеко на восток, не успел прийти на помощь своему генералу, и Левенгаупту удалось прорваться только ценой потери всего обоза и двух тысяч солдат.
Из-за грядущих холодов и опустошений, которые производились по приказу Петра на пути следования шведской армии, наступление на Москву стало невозможным. Карл решил зимовать на Украине, где к нему присоединились казаки, восставшие против царя.
28 июня состоялось столь желанное для Карла XII решительное сражение у города Полтавы. К этому моменту он уже растерял все свои преимущества — битва стала решающей, и в ней король потерпел сокрушительное поражение. Ему удалось бежать в Османскую империю, а остатки армии сдались в плен.
После этого Петр I лишь однажды оказался в опасной ситуации: во время неудачного похода против Османской империи он вместе с войском был окружен турками на реке Прут. Ему удалось, однако, купить мир уступкой захваченного 20 лет назад Азова.
Карл XII был застрелен в 1718 году при осаде норвежской крепости Фредриксхальд, причем неизвестно, была ли это вражеская пуля, или его убил кто-то из уставших от войны шведских солдат.
Великая Северная война закончилась только в 1721 году. Швеция, которая благодаря усилиям Густава II Адольфа снискала во время Тридцатилетней войны значительный авторитет, выбыла из числа великих держав. Отныне на Балтике главенствовала Россия.
При поддержке Петра Фридрих-Август вновь взошел на польский трон. Прибалтийские области, которые он хотел захватить, отошли к России. Дания должна была удовлетвориться возвращением провинции Тронхейм, тогда как интересовавшие ее шведские области в Германии по большей части отошли к Англии (собственно, к Ганноверу, курфюрст которого был английским королем) и королевству Пруссия.
