8 июля 1709 года состоялось крупнейшее генеральное сражение Северной войны между русскими войсками под командованием Петра I и шведской армией Карла XII. Битва состоялась в 6 верстах от города Полтавы (Гетманщина). Разгром шведской армии привёл к перелому в Северной войне в пользу России и к концу господства Швеции в Европе.
Победоносно окончив войну с Польшей и Саксонией, шведский король Карл XII получил возможность направить свои главные силы против русских. В конце 1707 г. его армия перешла Вислу и двинулась к границам России. Цель шведского короля заключалась в том, чтобы силой оружия поставить Русское государство в колониальную зависимость от Швеции. Он решил одним ударом разгромить русскую армию, кратчайшим путем, через Смоленск, пробиться к Москве и взять ее.
Угроза вторжения шведской армии в Россию заставила Петра I обратить все силы на оборону западных границ страны. Активной обороной предполагалось ослабить врага и выиграть дополнительное время для подготовки русской армии к решающему сражению, которое было решено дать на русской территории при наиболее благоприятной для русской армии обстановке. После разгрома главных сил противника в генеральном сражении намечалось предпринять широкое наступление против шведов в Прибалтике.
В конце августа 1708 г. шведская армия подошла к русской границе в районе Могилева. Однако попытка шведов прорваться на Москву через Смоленск была сорвана упорным сопротивлением русских войск и трудностями со снабжением армии. Эти обстоятельства заставили Карла XII отказаться от наступления на Москву кратчайшим путем и повернуть на Украину. Здесь он надеялся подкрепить свою армию силами изменника гетмана Мазепы, вызвать выступление против России крымских татар и Турции, после чего наступать на Москву через Харьков и Белгород.
Однако эти расчеты не оправдались. Украинский народ не пошел за Мазепой. Да еще шедший на соединение с главной армией 16-тысячный корпус Левенгаупта с большим обозом был перехвачен русской армией и разгромлен у Лесной осенью 1708 года. Так что вместо предполагавшегося отдыха на Украине шведы вынуждены были всю зиму 1708/09 г. провести на скудном пайке и в постоянных локальных стычках с летучими русскими отрядами.
С наступлением весны 1709 г. Карл XII предпринял наступление на Москву через Харьков и Белгород. На этом пути одним из опорных пунктов русских являлась крепость Полтава. В апреле шведы осадили Полтаву, но четырехтысячный гарнизон крепости при содействии населения в течение трех месяцев мужественно отразил более двадцати неприятельских штурмов, нанес большой урон шведам и отстоял Полтаву. Длительная и упорная оборона Полтавы позволила подготовить русские войска для генерального сражения со шведами.
У Полтавы были сосредоточены главные силы русской армии в составе 42 тыс. человек при 72 орудиях. Шведская армия имела около 30 тыс. человек и из всей артиллерии, за неимением пороха, могла использовать только четыре орудия. Тщательной подготовкой к бою Петр I еще более умножил преимущество своих сил перед шведами. За два дня до боя русская армия расположилась в укрепленном лагере в 5 км к северо-востоку от Полтавы.
С рассветом 8 июля 1709 г. шведы начали наступление на русскую передовую позицию. В течение трех часов гарнизон передовых редутов при поддержке кавалерии Меншикова отбивали атаки противника. Шведы понесли большие потери, но не смогли взять передовую позицию русских. Они вынуждены были отказаться от захвата редутов и прорываться между ними под сильным перекрестным огнем. Продвигаясь за отходившей русской кавалерией, правый фланг шведской армии в облаке дыма и пыли неожиданно для себя вплотную подошел к главным русским укреплениям и попал под сосредоточенный огонь всей русской артиллерии. В панике и с большими потерями шведы отступили.
В 9 часов Карл XII возобновил наступление. При поддержке артиллерии русские войска устремились в контратаку. Сражение приняло встречный характер. Вслед за ружейной перестрелкой завязался ожесточенный рукопашный бой. На одном участке шведам удалось прорвать первую линию русского боевого порядка. Тогда Петр I лично повел в контратаку батальон второй линии и быстро ликвидировал прорыв. Шведы не смогли устоять против мощного штыкового удара русской пехоты. Кавалерия стала охватывать фланги шведской армии. Опасаясь окружения, расстроенные и поредевшие шведские войска начали беспорядочно отступать. Русская кавалерия преследовала противника.
Остатки шведской армии капитулировали перед кавалерией Меншикова на переправе через Днепр у Переволочны. Только Карлу XII и Мазепе с небольшим отрядом войск удалось переправиться через Днепр и бежать в Турцию. На поле боя шведы потеряли убитыми более 9 тыс. человек. У Полтавы и Переволочны было взято в плен свыше 18 тыс. шведов. Потери русской армии составили 1 345 убитыми и 3 290 ранеными.
В результате Полтавской битвы армия короля Карла XII была настолько обескровлена, что уже не могла вести активных наступательных действий. Военное могущество Швеции было подорвано, и в Северной войне произошёл перелом в пользу России. На встрече с саксонским курфюрстом Августом II в Торуни был вновь заключен военный союз Саксонии с Россией. Датский король также возобновил войну со Швецией, причём теперь, благодаря приобретенному авторитету, России это не стоило ни денежных субсидий, ни посылки воинского контингента.