Петр I узнал о переходе Мазепы на сторону шведов в Новгороде-Северском С Петром были А. Меншиков и Б. Шереметев — руководители армии, канцлер В. Головкин, вице-канцлер П. Шафиров, посол России в Польше князь Г. Долгоруков. Вместе с гетманом Мазепой к шведам перешли генеральный обозный Ломиковский, генеральный судья Чуйкевич, генеральный писарь Орлик, генеральные есаулы Гамалея и Максимович, генеральный хорунжий Сулима, генеральный бунчужный Мирович, полковники: миргородский — Апостол, прилуцкий — Горленко, лубенский — Зеленский, корсунский — Кандыба, киевский — Мокиевский, компанейские — Андрияш, Балаган, Кожуховский, полковник сердюцкий Покотило, бунчуковые товарищи, гетманские дворяне, канцеляристы. С гетманом были части Миргородского, Прилуцкого, Лубенского полков, три полка компанейские, один сердюцкий, хоругвь запорожцев — всего около 4000 человек. Это было очень мало — ото всей Украины.
27 октября 1708 года Петр I издал манифест к украинскому народу «об исчезновении Мазепы» и приказал старшине явиться в Глухов на Раду для выборов нового гетмана. В новом манифесте от 28 октября извещалось «об измене Мазепы», о его желании предать Украину полякам. Началась «война манифестов». Мазепа и Карл XII призывали украинцев к себе, говоря, что шведская армия только хочет защитить Украину «от московского ига».
Меншиков получил приказ взять Батурин, в котором хранились запасы продовольствия, вооружения на всю армию шведов и мазепинцев. Гарнизон крепости был такой же, как и корпус Меншикова, и отказался сдаваться, хотя и не все знали о переходе Мазепы к Карлу XII. Меншикову показали тайный проход в крепость, и после кровопролитного боя Батурин был взят и сожжен — со всеми своими военными запасами.
О. Субтельный писал: «Через несколько дней после перехода Мазепы к шведам на гетманскую столицу Батурин напал командующий российскими войсками на Украине князь Меншиков и вырезал всех жителей: 6000 мужчин, женщин и детей. Известие о бойне в Батурине и террор, который начали на Украине российские войска, арестовывая и казня при наименьшем подозрении в симпатиях к Мазепе, сменило планы многих потенциальных союзников гетмана.
Ужасный пример Батурина, жестокость российских войск сеяли страх среди украинцев, одновременно протестанты-шведы вызывали у них настороженность. Поэтому большая часть украинского населения не захотела поддержать Мазепу. Она хотела подождать и увидеть, как будут развиваться события».
События развивались по планам Петра. В новой штаб-квартире Петра I на Слободской Украине, в Лебедине, действовала царская следственная комиссия. Искали союзников Мазепы. Современник писал: «Их находили в домах и отдавали на страшные муки, колесовали, четвертовали, сажали на кол, и уже совсем игрушкой считалась казнь через повешение и отсечение головы». Пытками доводили до того, что люди, не причастные к делу, признавали себя виновными, а потом их казнили». Только в одном Лебедине было уничтожено около тысячи человек.
Н. Полонская-Василенко писала: «Трагедия Батурина была только началом длинного ряда трагедий, перенесенных Украиной. Террор охватил всю страну. Начались следствия и жестокие кары на всех, кто был причастный к делу Мазепы. Ужас распространялся по городам и селам, население которых спешило засвидетельствовать перед московской властью свою лояльность: При-луки, Лубны, Лохвица, сотни Лубенского, Миргородского, Прилуцкого полков. Петр охотно принимал многочисленные доносы. Сторонников Мазепы ждали казни, ссылки, конфискации имущества, которые распространялись и на родственников. А тех, кто писал доносы, награждали чинами, имениями, конфискованными у жертв. Глубокая деморализация охватила Украину, где каждый боялся за свою жизнь, за жизнь родных».
В ноябре 1708 года в Глухове, по указанию Петра I, новым украинским гетманом был избран Стародубский полковник Иван Скоропадский, правивший до 1722 года. Позже из сибирской ссылки возвратили Семена Палия. Во время избрания гетмана было проведено несколько мероприятий по дискредитации Мазепы — с его куклы-«персоны», вывешенной в Глухове, палач сорвал все ордена, украинское духовенство огласило проклятие Мазепе, в Москве его объявили изменником и провозгласили анафему. Все это произвело большое влияние на население. Меньшую часть Украины заняли шведы, большую — Россия с новым гетманом Скоропадским. Шведская армия осталась зимовать на Украине, население повело против нее партизанскую войну, на которую шведы отвечали репрессиями, ухудшавшими их положение. Армия Карла XII сильно уменьшилась.