Петр неоднократно посылал курьеров к Фредерику IV, советуя до подхода русских войск уклоняться от сражения. Но датский король, рассчитывая на численное превосходство своих войск, решил принять бой, не дожидаясь русских, «ибо хотели одни славу одержать».
9 (20) декабря шведские и датско-саксонские войска сошлись у Гадебуша. Союзные войска расположились на возвышенности. Их позицию с фронта и левого фланга прикрывала болотистая долина реки Радегаст, а с правого – густой лес.
Утром 9 декабря Стенбок двинул свои войска против правого фланга союзников. Заметив это, они заняли прикрытую болотистым ручьем позицию у деревни Валкенштет. После ожесточенного двухчасового боя союзные войска были разбиты. Шведы преследовали противника и захватили всю датскую артиллерию и четыре тысячи пленных. Датскосаксонские войска потеряли две тысячи человек убитыми и столько же ранеными. Шведы потеряли около 500 человек. Остатки армии союзников отошли к Ольдеслое и Любеку.
Узнав о поражении союзников, Петр писал Апраксину: «…господа датчане, имея ревность не по разуму, которых… просили, чтоб не вступать в бой, пока мы будем со всею пехотою к ним, и пришли уже мы за четыре мили: но они не дождався нас в бой вступили и баталию потеряли. Но уже славим бога, что не великий урон, а именно 1 500 убито их на месте, где и неприятелей более легло; только в полон взято более 2 000 пехоты, а конница почитай вся цела, понеже левое крыло скоро побежало».
Русская армия, спешившая на помощь союзникам, отошла на Силоу и Гистров. Шведская армия расположилась по квартирам между Висмаром и Любеком.
В 1713 г. военные действия были перенесены в Голштинию, куда вступили русские войска, преследуя шведскую армию Стенбока. В начале января русская армия расположилась в районе Гамбурга. Шведская армия находилась в Пиннеберге. Имея у себя в тылу сильную датскую крепость Рендсбург, Стенбок не решился вступить в бой и отошел из Пиннеберга к Фридрихштадту. К 12 января в Рендсбурге собралась вся союзная армия. Она состояла из 12 русских батальонов и 29 эскадронов, 9 датских батальонов и 31 эскадрона и 3 саксонских батальонов и 23 эскадронов. К концу января русская армия подошла к Гузуму и стала напротив шведских войск, которые расположились в Эйдерштеде.
Стенбок расположил одну тысячу человек в Ульвесбюле, четыре полка пехоты и четыре тысячи кавалерии – в Фридрихштадте, а остальные пехотные отряды защищали проходы, сделанные в плотинах, ведущих в Эйдерштед.
Занятая шведами позиция находилась вблизи моря, была окружена непроходимыми в распутицу болотами и каналами, подойти к ней можно было только двумя узкими плотинами, «укрепленными перекопами и батареями». Петр I предложил союзникам атаковать неприятеля объединенными силами, но те, считая позицию шведов неприступной, отказались от боя. Кроме того, Фредерик IV ни за что не соглашался оставаться в Гузуме, пока не получит в подкрепление несколько русских полков. В результате было принято решение датско-саксонским войскам, подкрепленным четырьмя русскими пехотными полками, остаться в Гузуме, «дабы, – как писал Петр, – неприятеля чрез дамб лежащий к Гузуму не пропустить; а достальным российским войскам ити к местечку Швабстеду, от которого лежит другой дам к Фридригштату (укрепленный перекопами и батареями от неприятеля)».
31 января (11 февраля) русские двинулись по дамбам двумя колоннами. Пехотой, шедшей по одной дамбе, командовал сам царь, а кавалерией, шедшей по другой дамбе, Меншиков. Шведы, увидев наступающих русских, побросали в воду пушки и отступили. Дожди и размытые дороги затруднили преследование неприятеля, которого «догнать было невозможно: понеже такая была вязкая грязь, что не только со всех солдат обувь стащило, но и у многих лошадей подковы выдрало». Шведы в этом бою потеряли 300 человек пленными и 13 человек убитыми. Русские потеряли двух человек убитыми и пятерых ранеными.
Под Фридрихштадтом русская армия нанесла решающее поражение Стенбоку. От окончательного уничтожения шведов спасло только то, что голштинский герцог, нарушив свой нейтралитет в Северной войне, впустил Стенбока с остатками армии в крепость Теннинген.
Союзники с суши и с моря осадили крепость. Петр, назначив командующим русскими войсками Меншикова, убыл в Россию. Верховное командование принял на себя датский король Фредерик IV. Были вырыты траншеи и построены мортирные батареи. Осажденные страдали от нехватки продовольствия и пресной воды. Датские корабли блокировали крепость с моря, они стояли в устье реки Эйдера и не давали возможности подвезти в крепость провиант. Ими было захвачено 15 шведских судов с продовольствием, обмундированием и дровами, которые шли к Теннингену. В крепости началась эпидемия, жертвой которой стали четыре тысячи человек. Видя бесполезность дальнейшего сопротивления, Стенбок был вынужден капитулировать.