В августе 1700 г. Россия заключила 30-летний мир с Турцией, по которому Азов с прилегавшей округой оставался за Россией. И сразу же Петр двинул свою 40-тысяч-ную армию на шведскую крепость Нарву, когда-то принадлежавшую России. Началась Северная война, подчинившая себе страну на 20 лет.
В войну со Швецией Россия вступила, имея союзные договоры с Данией, Саксонией и Польшей. В это время Швеция являлась одним из могущественнейших государств Европы. Она захватила почти все побережье Балтийского моря. Ее флот господствовал на Балтике и в северных широтах. Шведская армия славилась на всю Европу. 18-летний король Карл XII обладал несомненными полководческими способностями. Рядом с ним находилась блестящая плеяда генералов, одержавших немало побед на полях Европы.
Шведский король Карл ХП сразу разгромил Данию. Русские войска осадили Нарву, но бои затянулись. 32-тысячная шведская армия под командованием Карла ХII смелым ударом разгромила русских под Нарвой. Карл, посчитав, что с Россией покончено, двинулся c армией в Речь Посполитую. Войска союзника Петра короля Августа II в сражениях терпели поражения, но избегали окончательного разгрома.
Тем временем Петр энергичными мерами восстановил армию. И зимой 1701/02 г. русские войска под командованием Б. П. Шереметева нанесли первое поражение шведам в Прибалтике. Была взята мощная крепость Нотебург (бывший русский Орешек) у истоков реки Невы.
16 мая 1703 г. на острове в устье Невы Петр заложил Петропавловскую крепость, положившую начало Санкт-Петербургу. Уже в 1703 г. были построены порт, биржа, торговые ряды и дом Петра 1. Зимой 1703/04 г. на острове Котлин в Финском заливе основали крепость Кроншлот (Кронштадт). Петербург стал быстро застраиваться. Со всей России на строительство нового города, ставшего в 1712 - 1713 гг. столицей России, собирались мастера различных профессий.
Летом 1704 г. русские войска штурмом овладели Нарвой и Дерптом. В дальнейшем активные действия были развернуты на территории Речи Посполитой. В 1706 г. соратник и любимец Петра А.Д. Меньшиков разгромил шведов под Калишем. Однако вскоре Карл ХП нанес поражение Августу П.. Втайне от русских тот заключил мир и отказался от польской короны в пользу ставленника Карла ХП Станислава Лещинского.
Карл ХП решил теперь расправиться с царем и двинул свою считавшуюся в Европе непобедимой армию на Россию. Русская армия отступила. Однако Карл не решился в последний момент идти на восток, а повернул на юг, на Украину. Он вступил в тайные переговоры с гетманом Иваном Мазепой. Мазепа обещал обеспечить его боевой силой и припасами.
Однако, получив известие об измене Мазепы, войска А.Д. Меньшикова уничтожили все приготовленные им для Карла припасы. Умелая политика Петра по отношению к соратникам гетмана привела к тому, что с ним к Карлу перешло ничтожное число украинцев. Каждый город шведам приходилось брать с большими потерями. В 1708 г. шведская армия начала осаду Полтавы, которая затянулась надолго. Карл очень надеялся на помощь, с которой к нему шел корпус генерала Левенгаупта. Однако он был разбит Петром в битве при Лесной 28 сентября 1708 г.
Главное сражение Северной войны состоялось 27 июня 1709 г. под Полтавой. В бою шведские войска под командованием самого Карла ХП были наголову разбиты русской армией во главе с Петром 1. Остатки шведов попали в плен. Карлу ХII и Мазепе удалось бежать во владения Османской империи.
От поражения под Полтавой Швеция оправиться так и не смогла. Русские взяли Ревель, Выборг, Ригу.
Русские почти настигли Карла XII на переправе через реку Буг. Но король успел и здесь уйти из-под носа русских кавалеристов. Его конвой был уничтожен. Вскоре он вместе с Мазепой укрылся на турецкой территории. Шведская армия перестала существовать.