После возвращения Петра из Великого посольства царь начал готовиться к войне со Швецией за выход к Балтийскому морю. В 1699 году был создан Северный союз против шведского короля Карла XII, в который помимо России вошли Дания, Саксония и Речь Посполитая во главе с саксонским курфюрстом и польским королём Августом II. Движущей силой союза было стремление Августа II отобрать у Швеции Лифляндию, за помощь он обещал России возврат земель, прежде принадлежавших русским (Ингерманландии и Карелии).
Для вступления в войну России необходимо было заключить мир с Османской империей. После достижения перемирия с турецким султаном сроком на 30 лет Россия 19 (30) августа 1700 года объявила войну Швеции под предлогом отмщения за обиду, оказанную царю Петру в Риге[14].
План Карла XII заключался в том, чтобы поодиночке разбить противников с помощью англо-голландского флота. В скором времени после бомбардировки Копенгагена Дания 8 (19) августа 1700 года вышла из войны, ещё до вступления в неё России. Неудачно закончились попытки Августа II захватить Ригу.
Поражением русской армии закончилась попытка захватить крепость Нарву. 19 (30) ноября 1700 года Карл XII с 8500 солдатами атаковал лагерь русских войск и полностью разгромил 35-тысячную неокрепшую русскую армию. Сам Пётр I уехал от войск в Новгород за 2 дня до того.
Посчитав, что Россия достаточно ослаблена, Карл XII ушёл в Ливонию, чтобы направить все силы против основного, как ему казалось, противника — Августа II.
Однако Пётр, наскоро реорганизовав армию по европейскому образцу, возобновил боевые действия. Уже 11 (22) октября 1702 года Россия захватила крепость Нотебург (переименована в Шлиссельбург), а весной 1703 года — крепость Ниеншанц в устье Невы. Здесь 16 (27) мая 1703 года началось строительство Санкт-Петербурга, а на острове Котлин разместилась база русского флота — крепость Кроншлот (впоследствии Кронштадт). В 1704 году были взяты Нарва, Дерпт, Россия прочно закрепилась в Восточной Прибалтике. На предложение заключить мир Пётр I получил отказ.
После низложения Августа II в 1706 году и замены его польским королём Станиславом Лещинским, Карл XII начал роковой для него поход на Россию. Захватив Минск и Могилёв, король не решился идти на Смоленск. Заручившись поддержкой украинского гетмана Ивана Мазепы, Карл двинул войска на юг из продовольственных соображений и с намерением усилить армию сторонниками И. Мазепы. 28 сентября (9 октября) 1708 года у деревни Лесной шведский корпус Левенгаупта, шедший на соединение с армией Карла XII из Лифляндии, был разбит русской армией под командованием А. Д. Меншикова. Шведская армия лишилась подкрепления и обоза с военными припасами. Позднее Пётр I отмечал годовщину этой битвы как поворотный момент в Северной войне.
В Полтавской битве 27 июня (8 июля) 1709 года армия Карла XII потерпела решающее поражение, шведский король с малым гарнизоном солдат бежал в Османскую империю.
В 1710 году в войну вмешалась Турция. После поражения в Прутском походе 1711 года Россия вернула ей Азов и разрушила Таганрог, но за счёт этого удалось заключить очередное перемирие с турками.
Благодаря господству Швеции на море Северная война затянулась до 1721 года.
Среди наиболее ярких сражений на море можно выделить битву при мысе Гангут 27 июня (8 июля) 1714 года и при острове Гренгам в июле 1720 года. В обоих сражениях российский флот одержал победу.[нейтральность?]
30 августа (10 сентября) 1721 года между Россией и Швецией был заключён Ништадтский мир, по которому Россия получала выход в Балтийское море, присоединила территорию Ингрии, часть Карелии, Эстляндию и Лифляндию.
Россия стала великой европейской державой. Пётр I принял от Сената титулы «Великий» и «Отец Отечества», его провозгласили императором, а Россию — империей
