В июне 1712 г. государства возрожденного Северного союза начали боевые действия на территории шведской Померании. Из-за несогласованности в действиях союзников, по образному выражению Петра,
В апреле 1713 г. русский галерный флот под командованием Петра и генерал-адмирала Ф.М. Апраксина заняли город Гельсингфорс (Хельсинки), а затем пали Або (Турку) и Ваза. Тогда же в Померании союзники наконец-то овладели Штетином, и таким образом, к 1714 г. Швеция не только лишилась значительной части Финляндии, но и была изгнана с территории континентальной Европы. Теперь основным театром боевых действий стало Балтийское море. 27 июля 1714 г. русский галерный флот опять же под командованием Петра и генерал-адмирала Ф.М. Апраксина нанес сокрушительное поражение шведской военно-морской эскадре вице-адмирала Н. Эреншельда у мыса Гангут.
В 1715 г. Петр серьезно заболел и вынужден был отправиться на лечение за границу. Но его почти двухлетнее пребывание в Европе было, в основном, посвящено не столько проблемам своего здоровья, сколько поискам наиболее приемлемых условий выхода из затянувшейся войны со Швецией. В 1716 г. в состав Северного союза, возглавляемого Россией, помимо Дании и Саксонии, вошли Речь Посполитая, Пруссия и Ганновер. А в августе 1717 г. Россия, Франция и Австрия подписали Амстердамский договор, по которому Париж и Вена согласились признать все завоевания России в Прибалтике и брали на себя роль посредников в переговорах со Швецией.
В мае 1718 г. начал свою работу Аландский мирный конгресс. Шведскую делегацию возглавлял личный представитель Карла XII граф К. Герц, а русскую — Я.В. Брюс и А.И. Остерман. Уповая на помощь англичан, шведы избрали тактику затягивания переговоров, но искусному дипломату А.И. Остерману удалось перевести официальные заседания конгресса в личные беседы с главой шведской делегации и добиться успеха. Карл XII, смирившись с потерей прибалтийских владений, дал согласие на подписание мирного договора. Однако гибель шведского монарха при осаде норвежского Фридрихсгаля в ноябре 1718 г. круто нарушила ход мирных переговоров.
Новая правительница Швеции, родная сестра Карла XII королева Ульрика Элеонора (1718―1720) и ее ближайшее окружение, вновь уповая на помощь англичан, которые опасалась усиления России в Балтийском регионе и на море, взяли курс на срыв мирного конгресса. В результате после долгих, но бесплодных дебатов в сентябре 1719 г. переговоры были прерваны. Однако уже в конце 1719 — первой половине 1720 гг. на побережье Ботнического залива русские войска провели ряд блестящих десантных операций и разгромили шведский флот у острова Эйзель. А затем, в июле 1720 г., русский гребной флот под командованием генерала М.М, Голицына на глазах изумленных англичан нанес сокрушительное поражение шведскому парусному флоту у острова Гренгам.
После отстранения Ульрики Элеоноры от власти и восшествия на престол ее супруга Фредрика I (1720―1751), в апреле 1721 г. в финском городе Ништадт возобновились мирные переговоры, которые завершились 30 августа 1721 г. подписанием долгожданного мирного договора, положившего конец многолетней Северной войне.
По условиям Ништадского мира Россия:
1) получала всю Ингерманландию, Лифляндию и Эстляндию, часть Карелии с Выборгом, а также острова Эйзель, Даго и Моон;
2) возвращала Швеции Финляндию и обязалась уплатить за свои территориальные приобретения 1,5 млн рублей.
Многолетняя и кровопролитная Северная война завершилась блестящей победой России, которая:
• получила долгожданный, а главное, надежный выход в Балтийское море и
• превратилась в великую европейскую державу, без учета мнения которой отныне не мог быть решен ни один, даже самый пустяковый, вопрос мировой политики.
После окончания Северной войны Россия получила возможность активизировать свою внешнюю политику в Закавказье. Ряд современных авторов (Л. Милов, Н. Молчанов) связывают активизацию внешней политики России в этом регионе с имперскими амбициями Петра и его окружения. Их оппоненты (Н. Павленко) утверждают, что решение о походе в Закавказье было принято после неоднократных обращений грузинского царя Вахтанга IV и католикоса всех армян Аствацатура I с просьбой оказать им всемерную помощь в борьбе с персидской и османской угрозой.