После Полтавы путь к окончательному миру оказался долог. Карл XII, перебравшийся во владения Турции и осевший в Бендерах, всячески подталкивал османов к нападению на Россию. Это отвечало общим настроениям в Стамбуле, и русским дипломатам с трудом удавалось удерживать турок от нападения на Россию. В 1710 г. известие о том, что турки не будут воевать, в Москве встретили залпами праздничного салюта. Однако в 1711 г. столкновение стало неизбежным. И тогда Петр решил предпринять превентивные меры – начать поход на юг раньше нападения турок, увести войну подальше от Украины и Польши, т. е. театра военных действий со шведами. С тяжелыми предчувствиями он отправился весной 1711 г. в этот роковой поход, вошедший в историю как Прутский. Именно на берегах реки Прут русская армия – победительница шведов – оказалась в тяжелейшем положении, практически на грани поражения. Превосходящие втрое силы турок и татар 9 июня окружили русский лагерь, задыхавшийся от зноя и жажды. Нехватка провианта и фуража была такой, что лошади объедали друг у друга хвосты и гривы. Все попытки прорыва оказались тщетными. Перед Петром встала реальная угроза гибели или пленения. И только подкуп турецких военачальников и успешные вследствие этого дипломатические переговоры спасли Россию и ее царя от позора. По условиям Прутского мира Россия уступила Турции Азов, Таганрог, Запорожье и весь взлелеянный царем Азовский флот. Потеря Приазовья была так обидна, что Петр плакал, отдавая приказ об оставлении Таганрога и флота.

Драматическая ситуация на Пруте породила легенду о завещании Петра. Оказавшись в почти безвыходном положении, Петр якобы написал в Москву, в Сенат, следующее письмо: «Уведомляю вас, что я со всею армиею без всякой вины или неосмотрительности с нашей стороны, единственно по полученным ложным известиям, окружен со всех сторон турецким войском, которое вчетверо наших сильнее, и лишен всех способов к получению провианта так, что без особенной Божией помощи ничего иного предвидеть не могу, как со всеми нашими людьми погибну либо взят буду в плен. В последнем случае не почитайте меня царем и государем своим и не исполняйте никаких приказаний, какие тогда, может быть, от меня были бы к вам присланы, хотя бы и собственною моею рукою были написаны, пока я сам не возвращусь к вам. Если ж я погибну и вы получите верное известие о моей смерти, то изберите достойнейшего из вас моим преемником».

Одни историки полагают, что это письмо – фальшивка (учитывая, что подлинник его не сохранился, а содержание известно нам в переводе с немецкого языка), что в нем много несуразностей. Другие же историки относятся к письму серьезно, считают, что ситуация на Пруте описана точно, краткий, выразительный стиль Петра, присущее ему мужество видны «сквозь» перевод. Намерение же царя передать власть не сыну царевичу Алексею, которого он не любил, а положиться на волю русского высшего общества не является несуразностью: почти всех предшественников на троне, да и его самого, утверждали Земские соборы.

Взятие Риги (1710). В октябре 1709 г. 30-тысячное войско под командованием фельдмаршала Шереметева осадило Ригу. Город защищал шведский гарнизон под командованием коменданта, графа Стремберга (11 тыс. чел., а также отряды вооруженных горожан). 14 ноября началась бомбардировка города. Первые три залпа сделал прибывший к войскам царь Петр I. Но вскоре, по причине наступивших холодов, Шереметев отвел войско на зимние квартиры, оставив для блокады города семитысячный корпус под командованием генерала Репнина.
11 марта 1710 г. Шереметев с войском возвратился к Риге. На сей раз крепость была блокирована и с моря. Попытки шведского флота прорваться к осажденным были отражены. Несмотря на это, гарнизон не только не сдавался, но и совершал дерзкие вылазки. Чтобы усилить блокаду, русские после жаркого боя 30 мая выбили шведов из предместья. К тому времени в городе уже царили голод и массовая эпидемия чумы. В этих условиях Стремберг был вынужден согласиться на предложенную Шереметевым капитуляцию. 4 июля 1710 г. русские полки после 232-дневной осады вступили в Ригу. В плен попало 5132 чел., остальные погибли во время осады. Русские потери составили почти треть осадной армии - около 10 тыс. чел. (в основном от эпидемии чумы). Вслед за Ригой вскоре сдались последние шведские оплоты в Прибалтике - Пернов (Пярну) и Ревель (Таллин). Отныне Прибалтика полностью перешла под российский контроль. В честь взятия Риги была выбита специальная медаль.
Взятие Выборга (1710). Другим крупным событием на северо- западном участке военных действий стало взятие Выборга. 22 марта 1710 г. русские войска под командованием генерала Апраксина (18 тыс. чел.) осадили эту главную шведскую крепость-порт в восточной части Финского залива. Выборг защищал 6-тысячный шведский гарнизон. 28 апреля крепость была блокирована и с моря русской эскадрой под командованием вице-адмирала Крейца. С эскадрой к русским войскам прибыл царь Петр I, который велел начать земляные работы для установки батарей. 1 июня началась регулярная бомбардировка крепости. Штурм же был назначен на 9 июня. Но после пятидневного обстрела выборгский гарнизон, не надеявшийся на помощь извне, вступил в переговоры и 13 июня 1710 г. капитулировал.
Взятие Выборга позволило русским контролировать весь Карельский перешеек. В результате, по словам царя Петра I, "была устроена крепкая подушка Петербургу", который теперь становился надежно защищен от шведских нападений с севера. Взятие Выборга создало базу для последующих наступательных действий русских войск в Финляндии. Кроме того, русские войска в 1710 г. заняли Польшу, что позволило королю Августу II вновь занять польский престол. Станислав Лещинский бежал к шведам. Однако дальнейшие успехи русского оружия были временно приостановлены началом русско-турецкой войны (1710-1713). Ее недостаточно удачный исход не повлиял на успешное продолжение Северной войны. В 1712 г. петровские войска переносят боевые действия в шведские владения на севере Германии.
Сражение у Фридрихштадта (1713). Здесь военные действия складывались недостаточно успешно для союзников Петра. Так, в декабре 1712 г. шведский генерал Штейнбок нанес сильное поражение датско-саксонской армии при Гадебуше. На помощь союзникам подошла русская армия во главе с царем Петром I (46 тыс. чел.). Войска Штейнбока (16 тыс. чел.) заняли тем временем позиции у Фридрихштадта. Здесь шведы разрушили плотины, затопили местность и создали укрепления на дамбах. Петр тщательно исследовал район предполагаемого сражения и сам составил диспозицию боя. Но когда царь предложил своим союзникам начать сражение, то не раз битые шведами датчане и саксонцы отказались в нем участвовать, посчитав атаку шведских позиций безрассудной. Тогда Петр решил атаковать шведские позиции лишь своими силами. Царь не только разработал диспозицию боя, но и лично повел в бой своих воинов 30 января 1713г.
Наступавшие двигались по узкой плотине, которая обстреливалась шведской артиллерией. Идти широким фронтом мешала раскисшая от воды глина. Она оказалась настолько липкая и вязкая, что стаскивала сапоги у солдат и даже отрывала подковы лошадей. Однако результаты Полтавы дали о себе знать. В данном отношении бой под Фридрихштадтом знаменателен тем, что показал, насколько изменилось отношение шведов к русскому солдату. От их былой самонадеянности не осталось и следа. Не оказав должного сопротивления, шведы бежали с поля боя, потеряв 13 чел. убитыми и 300 чел. пленными, которые падали на колена и бросали ружья. У русских было убито всего 7 чел. Штейнбок укрылся в крепости Тонинген, где капитулировал весной 1713 г.
Взятие Штеттина (1713). Другой крупной победой русских на Западном театре военных действий стало взятие ими Штеттина (ныне польский город Щецин). Русские войска под командованием фельдмаршала Меншикова осадили эту мощную шведскую крепость в устье Одера в июне 1712 г. Ее защищал гарнизон под командованием графа Мейерфельда (8 тыс. солдат и вооруженных горожан). Однако активная осада началась с августа 1713 г., когда Меншиков получил от саксонцев артиллерию. После интенсивного обстрела в городе начались пожары, и 19 сентября 1713 г. Мейерфельд капитулировал. Отбитый у шведов русскими Штеттин достался Пруссии. Взятие Штеттина стало последней крупной победой русских войск над шведами на севере Германии. После этой победы Петр обращается к более близким для внешней политики России задачам и переносит военные действия на территорию Финляндии.