Мазепа занимался дипломатией, вел переговоры о создании антимосковской коалиции с поляками, турками, крымскими татарами, Молдавией, Валахией, Трансильванией, донскими и кубанскими казаками, калмыками, казанскими татарами, башкирами. Все выжидали. Единственным успехом был приход к шведам и Мазепе Запорожского войска — около 9000 человек. Запорожцы и их кошевой с 1701 года Кость Гордиенко не любили Мазепу, считали его московским и старшинским прислужником, но после долгих колебаний запорожская старшина склонилась на сторону Мазепы. Запорожцы нанесли поражение московским войскам под Нехворощей. Сам Карл XII застрял под Полтавой, пытаясь обеспечить дорогу на Запорожье, но город взять не смог. Московские войска пошли на Сечь и уничтожили ее, запорожцы были объявлены вне закона. Уцелевшие запорожцы перенесли свой кош в Алешки, контролировавшиеся крымскими татарами. Дело шло к Полтавской битве.
Полтава стояла на перекрестке дорог из Запорожья, Крыма, Турции, Правобережной Украины, Дона, России. Здесь 27 июня 1709 года прошла Полтавская битва. Петр и казаки Скоропадского разгромили Карла XII и мазепинцев.
«Шведы открыли огонь перед рассветом: пехота их устремилась на российские редуты и вскоре овладела двумя, еще не оконченными, в то время, как кавалерия сильно атаковала нашу конницу, позади них поставленную, но была отражена. Здесь неприятель лишился четырнадцати знамен. Несмотря на сей успех, Петр велел генералу Боуру податься назад, желая завлечь неприятеля под выстрелы ретраншементов, что и удалось ему исполнить. Шведы, увлекаемые храбростью, бросились за этими эскадронами и, проходя близ российских укреплений, подвергли сильному картечному огню правый фланг свой. Происшедший от того беспорядок заставил их отступить влево к лесу. Между тем атака на российские редуты продолжалась генералом Россом, отрезанным тогда от главной шведской армии. Меншиков напал на сей отряд, разбил его, обратил в бегство и принудил его сдаться генералу Ренцелю. Еще не начиналось тогда главное сражение. В девятом часу утра левое крыло российское вступило в бой с правым шведским, и вскоре битва сделалась общей. Тщетно король, растянувший пехоту свою, старался воспрепятствовать россиянам окружить себя с флангов: превосходное число последних и многочисленная артиллерия их превозмогли мужественное сопротивление шведов, которые, после получасового сражения, обратились в бегство и были преследуемые в самый лес, а оттуда бежали по дороге в Решетиловку. В одиннадцать часов утра победа совершенно увенчала россиян!
Любопытно, что славный Палей, возвращенный из Сибири, находился также в Полтавском сражении. В последний раз в жизни сей престарелый воин обнажил тогда меч свой; несколько малороссиян поддерживали его на лошади, и если победоносная мышца, ослабевшая от трудов многолетних, не могла уже разить противников, одно присутствие его достаточно было для воспламенения соотчичей к мужественным подвигам».
Карл XII и Мазепа с остатками войск бежали на юг. У Переволочны 30 июня уйти на турецкие земли смогли только несколько сот человек. Армия шведов перестала существовать. Полное подчинение Украины России стало вопросом времени.
6 июля 1709 года Карл XII и Мазепа были в Очакове, а 1 августа в Бендерах, где турки назначили им местопребывание. 22 сентября Иван Мазепа умер. Историки говорят, что от отчаяния или приняв яд. Ивана Мазепу похоронили в монастыре в Галаце, на Дунае.
17 июля гетман И. Скоропадский передал царю Петру I статьи на утверждение:
1. О подтверждении прав и вольностей, дарованных войску Запорожскому царями Алексеем Михайловичем и Федором Алексеевичем.
Решение: Обещано содержать оные без всякого нарушения.
2. Чтоб во время похода наказной гетман не был подчинен российским генералам, часто заставляющим казаков возить дрова, сено и пасти лошадей.
Решение: Дозволено наказным гетманам приносить, в таком случае, жалобы государю на генералов, которые понесут за то жестокий гнев.
3. О возращение войску взятой в Батурине артиллерии.
Решение: Не отданные доселе пушки имеют быть отведены в московский цейхгауз вместе с другими доспехами, отнятыми у неприятеля.
4. О таком же возращении гадячских пушек и неотторжении от помянутого полка местечка Котельвы.
Решение: пушки, взятые из Гадячского полка, велено возвратить в те только места, в которых жители сохранили верность к российскому престолу; а местечко Котельва, по просьбе тамошних жителей, присоединенное к Ахтырскому полку, не может быть возращено Гадячскому.
5. О запрещении находящимся в Украине российским воеводам нарушать права и вольности малороссийские, также вступаться в тамошние суды и расправы и о выведении из малороссийских городов российских гарнизонов.
Решение: по первой просьбе будет исполнено, а гарнизоны оставлены только в Полтавском полку, бывшем, большей честью, в согласии с запорожцами.
6. Чтоб никто самовольно не останавливался на казацких дворах, чрез что нарушается вольность казацкая, за которую они только служат.