В феврале 1701 года Петр близ Динабурга, в м. Биржах, виделся с королем Августом, на которого обратился Карл II. Петр и Август условились продолжать борьбу со Швецией, причем Петр обязался помогать Августу войсками, отдавал ему в случае успеха Эстляндию и Лифляндию, но оставлял себе свободу действий в Ингрии и Карелии и в завоевании этих областей полагал свою конечную цель. Летом 1701 года начались военные действия у Финского залива и в Польше. В продолжение нескольких лет Петр делил свои силы надвое: на севере он действовал за себя, в Польше помогал Августу.
На севере, у Финского залива, дела шли удачно для Петра. Слабые силы, оставленные Карлом для защиты Эстляндии и Лифляндии, не могли отразить русских войск. В 1701 и 1702 годах Шереметев с большой армией опустошал эти области и два раза разбил шведского генерала Шлиппенбаха (при Эрестфере в декабре 1701 года и Гуммельсгофе в июле 1702 года). Первые победы очень радовали Петра. Сам он не принимал постоянного участия в военных действиях против шведов. Он оставил на свою долю трудное дело организации государственной защиты и военных сил. Он ездил из конца в конец по России: в Архангельске принимал меры против нападения шведов с моря, в Москве следил за общим ходом военных приготовлений, в Воронеже удостоверялся, годен ли недавно сооруженный флот для защиты южных областей в случае нападения турок. Ежегодно появлялся он и на театре войны. В 1702 году Петр из Архангельска – без дорог, через леса и болота – прошел до Ладожского озера и протащил с собою две яхты (следы рубленных им просек видны до сих пор). Явившись к истокам Невы и соединясь с корпусом Апраксина, Петр взял здесь шведскую крепость Нотебург (древние новгородцы владели им и звали его Орешком; Петр назвал его Шлиссельбургом, то есть ключом к морю). Весною 1703 года, после поездки в Воронеж, Петр снова явился на Неве с войсками Шереметева, взял укрепление Ниеншанц (вблизи устья Невы) и основал при море укрепленную гавань Петербург (в мае 1703 года). Место было выбрано для первой русской гавани не без расчета: во-первых, восточный берег Финского залива есть ближайший к Руси пункт Балтийского поморья (о Риге Петр тогда еще не мог мечтать); а во-вторых, Нева, на которой основан был порт, представляет прямой конец естественной системы водных путей, лежащих внутри России. Петр очень дорожил новой гаванью, и все дальнейшие военные операции на севере направлялись к тому, чтобы обеспечить обладание Петербургом. С этой целью шло систематическое завоевание южного берега Финского залива: были взяты Копорье, Ямы (Ямбург), Нарва. В 1704 году был взят самим Петром Дерпт. На Финском заливе Петр завел флот (верфь была устроена в Олонце), а в новый порт приглашались иностранные корабли, чтобы тотчас начать и торговлю с Западом новым путем.
На другом театре войны, в Польше, дела шли не так удачно. Летом 1701 года соединенные русско-саксонские войска были разбиты Карлом, который, тесня Августа в Польше, добился детронизации Августа и возвел на польский престол познанского воеводу Станислава Лещинского. Но многие паны держались Августа, и в Польше настало междоусобие. В 1705 году Петр после успехов своих на Балтийском побережье решился поддержать Августа серьезно, чтобы не потерять с его падением и последнего союзника. Русская армия в шестьдесят тысяч человек вошла в Курляндию и Польшу. Но после некоторых успехов русских Карл принудил главные силы русской армии отступить от Гродно к Киеву, и только военный талант Меншикова, берегшего солдат по приказу Петра, дал возможность русским сохранить артиллерию и боевой порядок. Саксонские же войска (с вспомогательным русским корпусом) были разбиты Карлом в Силезии. В 1706 году неудачи продолжались: Карл напал на Августа в самой Саксонии и принудил его к заключению мира (в Альтранштадте), по которому Август отказался от польской короны и от союза с Петром (при этом Паткуль был выдан Карлу). Петр остался без союзников, в единоборстве с таким королем, который приобрел в Европе славу непобедимого.
Положение Петра представлялось ему самому крайне тяжелым: в письмах своих в то время он подписывался: «Печали исполненный Петр». Но и с печалью в сердце он не потерял своей энергии. Ожидая врага с юго-запада, Петр укреплял границы и в то же время старался в самой Польше найти опору против Карла и его союзника – короля Станислава. Петр вошел в сношение с панами, недовольными Станиславом, и искал человека, которого можно было бы противопоставить Лещинскому в качестве претендента в короли польские. Но эти старания не увенчались успехом. После Альтранштадтского мира Карл в 1707 году перешел в Польшу и распоряжался ею.
Только в декабре 1707 года начал он наступление против Петра и занял Гродно (через два часа после отъезда из Гродно Петра). Русские отступили. Ясно было, что наступал кризис войны, подходили решительные минуты. Карл из Гродно мог двинуться или на север, чтобы отнять у Петра завоевания на берегах Балтийского моря, или на северо-восток, на Москву, с целью в корне подорвать силы Петра. Петр не знал, чего ждать. Москву укрепляли под руководством царевича Алексея Петровича, южная армия была поручена Меншикову, заботы о завоеванном Прибалтийском крае взял на себя Петр. Он удалился с юга в Петербург в тяжелом, угнетенном настроении духа. Болея телом и духом, тревожно ожидая развязки войны, он просил Меншикова не вызывать его из Петербурга без крайней надобности и требовал, чтобы Меншиков держался против Карла с крайней осторожностью. Однако Петр скоро сам оставил Петербург и принял деятельное участие в кампании 1708 года.
Эта кампания 1708 года далеко не была проигрышем для русских. Карл начал наступление к Москве, с боя завладел переправой через Березину (при Головчине), дошел до Могилева и ждал соединения с вспомогательным корпусом Левенгаупта, который из Лифляндии шел на помощь королю с большими запасами продовольствия, но, благодаря стратегическим оплошностям Карла, часть его войска была поражена при мысе Добром князем Голицыным, а весь корпус Левенгаупта был наголову разбит Петром при деревне Лесной 28 сентября 1708 года. Все запасы попали в руки русских. Теперь вся надежда Карла была на Малороссию, где он рассчитывал найти запасы и союзника в лице гетмана Мазепы. Победа при Лесной была большим успехом Петра: он называл день 28 сентября «начальным днем нашего добра», и это была правда: перевес военного счастья стал склоняться заметно на сторону Петра с этого, 1708 года.
Карл и в Малороссии потерпел неудачу. Малороссия, во второй половине XVII века, присоединенная к Москве, жила до времени Петра неспокойной внутреннею жизнью, в ней постоянно шло брожение, была рознь общественных классов. Задачей Москвы было уничтожение этой розни, но московские меры не всех удовлетворяли: если низшие классы малороссиян были довольны сменой польского господства на московское, то высший класс – казачья старшина – скорее желал занять место польского панства в Малороссии и сочувствовал польскому строю жизни. Вместе с тем стремление Москвы крепче взять в руки Малороссию и получить больший контроль в малорусских делах не нравилось многим малороссиянам. Малороссийские гетманы всегда бывали в трудном положении: с одной стороны Москва, требующая строгого подчинения, с другой стороны малороссийское общество, требующее автономии; с одной стороны Москва, требующая порядка, с другой – внутренний раздор, партии, стремящиеся к господству в стране. Эти обстоятельства делали гетманов; жертвою самых разнообразных и противоположных влияний, происков, интриг, и в результате после Богдана Хмельницкого, как говорит С.М. Соловьев, не было ни одного гетмана в Малороссии, который бы спокойно кончил жизнь свою в гетманском достоинстве. В течение десятилетнего гетманства Мазепа не только умел держать в руках малорусское общество, но успел и в Москве заслужить редкое доверие Петра. Петр не верил многочисленным доносам на Мазепу, а сам Мазепа умел убедительно оправдываться от обвинений. Когда Карл в 1707 году решил идти на Россию, то Мазепа был убежден, что Петру не справиться с врагом, рассчитывал, что если Малороссия останется верною побежденной Москве, то победители Карл и Станислав Лещинский не пощадят ни Мазепы. Малороссии. Если же Малороссия перейдет ранее на ту сторону, чья победа вероятнее, то такой переход обеспечит в будущем и самостоятельность внутренней жизни Малороссии, и высокое положение гетмана. По этим соображениям, как объясняют наши историки, Мазепа решил отложиться от Московского государства и стать союзником Карла. При таком шаге он надеялся на сочувствие всех тех, кто был недоволен режимом Москвы. Гетман думал, что за ним пойдет вся Малороссия.
Долго вел он тайные переговоры об отпадении с польским двором и Карлом. Хотя в Москву и шли доносы об измене гетмана, но им Петр не верил, потому что верил Мазепе. Известный донос Кочубея (генерального судьи) и Искры (полтавского полковника) кончился пыткою и казнью обоих в 1708 году. Но осенью того же 1708 года, когда Карл с войсками пошел в Малороссию, Мазепа принужден был открыть свою игру и прямо примкнуть к одному из противников. Боясь неудачи задуманного шага Мазепа долго колебался и сказывался больным, когда получал приказ, от Петра действовать против шведов. Наконец, когда притворяться было уже нельзя, он уехал из своей столицы Батурина и с отрядом казаков пристал к шведскому войску. Его измена для Петра была неожиданна, и не только для Петра, но и для массы малороссиян. Никто не мог сказать, пойдет ли Малороссия за гетманом или останется верной Руси. В таких обстоятельствах русский главнокомандующий Меншиков проявил замечательную ловкость: 29 октября 1708 года Мазепа соединился с Карлом, а уже 31-го преданный Мазепе Батурин был взят русскими штурмом и сожжен; вся Малороссия почувствовала энергию и силу русских. Через неделю в Глухове казаки избрали нового гетмана (Ивана Скоропадского); Мазепа, как изменник, был предан анафеме духовенством. Малороссия фактически оказалась в руках Петра, а малороссийские крестьяне начали народную войну против наступавших шведов. Так неудачно окончился для Карла 1708 год.
