В 1700-1702 годах Петр I осуществил военную реформу, создал современную армию и осенью начал наступление в Ингерманландии и Эстляндии: в 1702 г. и 1703 г. пали шведские крепости Нотебург и Ниеншанц, в устье р. Невы был основан Санкт-Петербург, летом 1704 г. русские войска взяли Дерпт и Нарву. Петр I начал создание российского военно-морского флота, основал морскую базу Кронштадт. В 1705 г. русские войска начали военные действия в Польше.
В 1707 г. Карл XII принял решение двинуться со своей 40-тысячной армией на Россию. В августе 1708 г. шведы перешли границу России. Русские отступали, применяя тактику «выжженной земли». 28 сентября 1708 г. им удалось разгромить у деревни Лесная корпус Левенгаупта. Тогда Карл XII решил повернуть на Украину, где рассчитывал на помощь украинского гетмана Мазепы. Летом 1709 г. армия Карла XII подошла к Полтаве, где 27 июня была разгромлена Петром I в генеральном сражении. Через три дня остатки шведской армии капитулировали у Переволочны. Карл XII сумел с небольшим отрядом уйти во владения турецкого султана, где оставался (сначала в Бендерах, затем в Эдирне) до 1714 года.
Полтавское сражение стало переломным моментом в Северной войне. Северная Лига возродилась: Фредерик IV и Август II возобновили войну. К антишведской коалиции присоединилась Пруссия, а позже Ганновер. В 1710-1714 годах русские войска заняли всю Эстляндию, включая Ревель и Пернов, Лифляндию с Ригой и Выборг. В 1713 г. датчане взяли обороняемую шведами крепость Теннинген в Гольштейне. Русские войска захватили всю южную Финляндию, в 1714 г. русский флот нанес поражение шведскому при Гангуте.
Отношения между союзниками стали обостряться, прежде всего, из-за дележа шведских владений в Германии. Вмешались и западные державы, закончившие войну за испанское наследство. Вернувшись в Швецию, Карл XII был склонен теперь пойти на мир с Россией, согласившись уступить Прибалтику и надеясь получить Норвегию. На Аландских островах начались русско-шведские переговоры, но в ноябре 1718 Карл XII погиб в Норвегии.
