После возращения из Великого посольства Петр I начинает не только активно преобразовывать страну, но и готовиться к войне со Швецией за выход к Балтийскому морю.
Еще Азовские походы показали Петру слабость старой русской армии. Готовясь к войне, он решает распустить все войска кроме четырех новых полков, Преображенского, Семеновского, Лефортовского, Бутырского. Они стали основой новой армии. В начале 1699 года объявлен всеобщий рекрутский призыв. Обучение новобранцев началось по образцу принятому у преображенцев. Кроме этого, нанимается большое количество иностранных военспецов. Объективно новая армия еще не готова. Солдаты пока плохо обучены (просто слишком мало времени), нет службы тылового снабжения, много других недоработок. Но Петр крайне нетерпелив, ему хочется как можно скорее опробовать в деле новую армию. Также он не хочет упустить момент. Европейская политика может в любой момент измениться, и Россия уже не найдет союзников для войны со Швецией.
Так или иначе, в 1699 году создан северный союз. В него кроме России также вошли Дания, Речь Посполитая, Саксония. Для того, что бы не воевать на два фронта Петру было необходимо заключить мир с Османской империей. Русским дипломатам это удается 29 августа 1699 года, а уже 30-го Россия объявляет войну Швеции. Формальным поводом к ней стала обида якобы нанесенная еще в Риге лично Петру - «Изволили мы, великий государь, наше царское величество, с королевством свейским за многие их свейские неправды и нашим царского величества подданным учинённые обиды, наипаче за самое главное безчестие, учинённое нашим царского величества великим и полномочным послам в Риге…за многие их свейския неправды и подданным нашим обиды указали мы, наше царское величество, всчать войну».
Война для России началась с катастрофического поражения под Нарвой. Сказалась слабая подготовка новой армии. Петру необходимо было начинать с самого начала.
От полного разгрома Петра спасло лишь то, что шведский король Карл XII, посчитал, что Россия достаточно ослаблена и обратил свои силы против польских противников. Тем временем Петр продолжил реформы армии и спустя два года возобновил военные действия. В 1703 году в устье Невы русская армия захватила крепость Ниеншанц. На этом месте началось строительство Санкт-Петербурга, а на острове Котлин разместилась военная база, впоследствии названная Кронштадт. Русские вернули себе выход в Балтику.
В 1706 году Карл XII начал поход на Россию. Пройдя через Литовское княжество, он усилил свои войска отрядами гетмана Мазепы, и направился на юг страны. В сражении при Лесной русские солдаты разгромили шведский корпус Левенгаупта. Армия Карла XII лишилась снабжения. Сам Петр считал эту победу важнейшим моментом в войне. 8 июля 1709 года состоялось генеральное сражение – Полтавская битва. Разгром шведской армии ознаменовал окончательный перелом в пользу России и привел к концу доминирования Швеции в Европе.
В 1713 году шведы потерпели поражение в Померании, лишились своих земель в континентальной Европе. Несмотря на значительные успехи русской пехоты, на море Швеция по-прежнему имела серьезное превосходство. Северная война затягивалась. Балтийский флот только создавался, но уже смог одержать свою первую победу в Гангутском сражении летом 1714 года. По мере укрепления российского флота Швеция чувствовала опасность вторжения. Карл XII начал мирные переговоры, но его внезапная гибель остановила их. Его преемница Ульрика Элеонора возобновила войну. Однако русские десанты на берегах Швеции в 1720 году заставили её принять реальное положение вещей и подписать мирный договор. Ништадтский мир был заключен 10 сентября 1721 года. Россия вернула выход к Балтийскому морю, получила Карелию, Эстляндию (современная Эстония), Лифляндию (современная Латвия).
Еще каких-то сто лет назад терзаемая на части той же Швецией, Россия стала великой европейской державой! В честь этого, по прошению сенаторов, 2 ноября 1721 года Петр принял титул Отца Отечества, Императора Всероссийского, Петра Великого.