За 1678–1701 годы войска И. Мазепы вместе с армией России участвовали в 20 походах против Турции и Крымского ханства. В июле 1696 года казаки и стрельцы штурмом овладели турецкой крепостью Азов. В многочисленных боях казачьи полки несли ощутимые потери, хотя реальной пользы для Гетманата эти действия не приносили. В результате значительная часть населения Левобережья видела в И. С. Мазепе верного сторонника русского царизма и его политических планов. Усиление эксплуатации низов расширяло пропасть между старшиной и народом, что еще в 1692 году послужило основной причиной восстания в южных полках под руководством канцеляриста П. Ивановича (Иваненко). Выступив под лозунгом бить «чортів-панів, дуків, що їм царі маєтності понадавали», он пытался с помощью татар создать между Днепром и Бугом самостоятельное государственное образование. Но все три его набега на Гетманат окончились неудачами. Русско-украинская армия разбила его немногочисленные отряды, состоявшие из запорожской голытьбы и татар.
Отношения к гетману не могла принципиально изменить его активная благотворительная деятельность. И. Мазепа затрачивал огромные личные средства на строительство» реконструкцию храмов, монастырей, покупку книг для своей библиотеки, материальную помощь Киево-Могилянской коллегии. Только в Киеве за 16 лет благодаря его пожертвованиям было построено или капитально отремонтировано 12 церквей, в 1690–1696 годах был отреставрирован храм святой Софии, который с конца XVI столетия стоял без крыши, приходя в негодность. На неотложные нужды Киево-Печерской Лавре И. Мазепа выделил 73 тысячи золотых, достроил второй этаж и портал Киево-Могилянской академии (в 1701 году она получила этот статус и нередко именовалась Могилянско-Мазепинской), для нее же на месте старой деревянной церкви времен П. Сагайдачного на гетманские средства возвели Богоявленский собор Братского монастыря.
18 августа 1700 года началась российско-шведская война. Украинское казачество несло серьезные потери в тяжелых сражениях с прекрасно обученными войсками Карла XII, страдало от сурового северного климата, болезней, плохого снабжения продовольствием. Поскольку казачьи части принадлежали к нерегулярным войскам, то потери личного состава (50–60 процентов и более) не волновали командование российских вооруженных сил, к тому же состоявшее в значительной степени из иностранцев. Только в июле 1709 года Петр I на год освободил полки Гетманата от военных походов. Война легла тяжелым бременем на плечи трудящихся, являлась по своему содержанию и целям совершенно чуждой интересам Украины, разрушала ее экономический потенциал, особенно торговлю.
С другой стороны, проводимые Петром I многочисленные реформы оказывали и позитивное влияние на развитие народного хозяйства Украины. Указами царя в сельском хозяйстве вводились новые технические культуры, улучшенные сорта овощей и фруктов, существенно увеличилось производство полотна и канатов, развивалось элитное животноводство. На украинской селитре работало большинство предприятий России, выпускающих порох. В связи с царским указом об освобождении работников горного дела от государственных повинностей, налогов и военной службы из Правобережья и Польши прибывали в Гетманат и Слобожанщину группы специалистов. Для обеспечения жителей Левобережной Украины хлебом на случай неурожая или стихийных бедствий, надзора за земледелием была создана государственная инстанция, посылавшая лично Петру I сведения о количестве собранных хлебов, эффективности мероприятий по улучшению обработки земли, освоению новых пахотных площадей. Согласно царскому указу, барщина ограничивалась 4 днями в неделю; было создано более 10 типографий, введен гражданский шрифт, в крупных городах велено было издавать еженедельные газеты.
В таких противоречивых и неоднозначных условиях среди части украинской элиты сформировалась, независимо от планов И. С. Мазепы, группа оппозиционеров, полагавшая целесообразным заключить договор по типу Гадячской унии 1658 года со ставленником Швеции польским королем С. Лещинским, а через него — союз с Карлом XII против Петра I. Характерно, что вплоть до 1708 года все предложения сторонников блока с Речью Посполитой, равно как и намерения С. Лещинского подтолкнуть Украину к шведской протекции, И. Мазепа отвергал. Более того, он, как правило, докладывал о них Петру I, который во многом по этой причине не верил доносам на гетмана, где сообщалось о намерении И. Мазепы изменить российской короне (их поступило около двадцати). Даже в марте 1708 года по приказу И. Мазепы были казнены выданные царем на расправу авторы двух довольно точных относительно планов и действий гетмана доносов — полтавский мещанин П. Яценко и некий монах.
Логика размышлений гетмана и части оппозиционных к Петру I старшин, видимо, заключалась в следующем: если бы в шведско-российской войне победил царизм, украинские земли (с лета 1704 до начала 1708 года Правобережье находилось фактически под властью И. Мазепы) могли быть разделены между Россией и ее союзником — польским королем Августом II. В случае же победы Швеции, на стороне которой выступал претендент на престол Речи Посполитой С. Лещинский, Украина могла перейти в состав Польши. Не позднее лета 1707 года (реконструкция планов гетмана из-за отсутствия документов затруднена) у И. Мазепы начала крепнуть мысль об уходе из московской протекции и переходе в лагерь Карла ХП. Согласно косвенным данным, в начале 1708 года было подписано соглашение гетмана со Станиславом Лещинским (ставшим польским королем 12 июля 1704 года) и шведским королем Карлом XII. По данному акту И. Мазепа получал титул князя, Витебское и Полоцкое воеводства, а к Польше отходили Киевщина и Черниговщина. Симптоматично, что русская дипломатия усиленно искала пути для заключения мира со Швецией. Посреднику в этом вопросе — английскому герцогу Марльборо посланник России даже обещал Киевское, Владимирское или Сибирское княжество с доходом в 50 тыс. ефимков ежегодно. Желание мира в течение 1705–1706 годов было столь велико, что Петр I готов был возвратить Швеции все завоеванные им земли, но не соглашался на уничтожение Петербурга. Вплоть до лета 1708 года русская армия всячески избегала генерального сражения, опасаясь поражения от возомнившего себя Александром Македонским шведского короля Карла XII.
Необходимо подчеркнуть, что И. Мазепа не без оснований надеялся, что его действия поддержит аристократическая оппозиция Петру I в России. Полагая, что целью Карла XII является лишь детронизация царя, а не захват российских земель, такие вельможи, как Б. Шереметьев, Д. Головкин, клан Голицыных, склонны были одобрить позиции И. Мазепы. Наконец, помощь шведам в борьбе с Россией обещал крымский хан Девлет-Гирей II — без сомнения, с ведома Стамбула.
В конце октября 1708 года гетман, под сильным давлением со стороны таких старшин, как полковники Д. Горленко, Д. Апостол, Д. Зеленский, генеральный обозный И. Ломиковский, после долгих колебаний и раздумий принял роковое для себя (впоследствии оказалось, что и для части населения Украины) решение. В ноябре с 4–5 тысячи казаков (через несколько дней большинство их разбежалось) И. Мазепа прибыл в штаб-квартиру Карла XII. Народные массы, казачество, большинство старшин не откликнулись на универсал гетмана, в котором он объяснял причину смены протектора и призывал поддержать его планы. Только запорожцы, не дождавшись 40-тысячной армии Девлет-Гирея II, под руководством кошевого атамана К. Гордиенко в марте 1709 года присоединились к гетману и его немногочисленным сторонникам. Они уничтожили русские гарнизоны в ряде населенных пунктов южной Полтавщины, а пленных отправили к татарам и шведскому королю. Несколько тысяч запорожских казаков совместно со шведами участвовали в осаде и штурмах Полтавы, а К. Гордиенко даже предлагал Карлу XII взять ее силами только сечевиков. В отместку три драгунских полка под командованием бригадного генерала П. Яковлева и отряд украинских казаков И. Галагана в начале июня 1709 года овладели Сечью, уничтожив часть запорожцев, а также рядом казачьих крепостей Запорожской Сечи. Часть сечевиков спаслась, основав Новую Сечь в урочище Олешки, контролируемом Крымским ханством.
Учиненная А. Меншиковым 2 (13) ноября 1708 года так называемая Батуринская резня, поражение шведской армии под Полтавой 27 июня (8 июля) 1709 года, развернувшаяся против шведов партизанская борьба украинского народа на Левобережье разрушили все надежды И. Мазепы. Отступив вместе с остатками войск Карла XII и 8 тысячами запорожцев на территорию Молдовы, И. Мазепа и его сторонники оказались в сложном положении. Хотя султан Турции и отказался выдать гетмана и старшин царю, эта угроза постоянно висела над ними. Вспыхнули разногласия между И. Мазепой и полковниками, в середине июля 1709 года подняли бунт запорожцы, угнетало безденежье.
