В ночь, с 16 на 17 июня Карл решил лично осмотреть берег реки Ворсклы. На заре 17 июня Карл и Левенгаупт у Полтавы попали под ружейный огонь русских. Левенгаупт заметил, что лучше было бы отъехать: «Вашему величеству не следовало бы подвергать так бесцельно опасности никакого капрала, не говоря уже о вашей высокой особе». Но Карл, недолюбливавший Левенгаупта после поражения под Лесной, не ответил ему. После того, как пуля ранила в ногу лошадь Левенгаупта, генерал вновь обратился к королю с той же просьбой. Но Карл ответил: «Пустяки, не бойтесь, найдите другую лошадь». Тогда Левенгаупт с достоинством сказал: «Без пользы приносить в жертву не следует даже солдата, тем менее генерала. Я поеду своей дорогой».
Он повернул лошадь и уехал в лагерь. Карл, помедлив, последовал за ним. В это время небольшой русский отряд начал переправляться на шведский берег. Король собрал солдат и помешал переправе. Однако после того как русские отступили, он продолжал разъезжать по берегу под пулями. Наконец ему это наскучило. Карл тронул поводья, чтобы уехать, и в это время пуля попала ему в пятку. Карл не вскрикнул, не изменился в лице и спокойно поехал в лагерь. Лишь там ему разрезали сапог. Кость оказалась раздробленной, и король перенес довольно сложную операцию, причем он не позволил, чтобы его поддерживали во время операции, сам подставлял ногу и не спускал глаз с ножа. Из-за этой раны королю пришлось оставаться в постели до самого сражения.
Следует отметить, что с начала 1709 года Карл и его министры делали отчаянные попытки улучшить свое положение. Так, Карл приказал шведскому корпусу Крассау, оставленному в Польше, идти на Украину вместе с войском короля Станислава. Делались попытки вовлечь в войну Оттоманскую империю и крымских ханов. В конце марта было послано письмо крымскому хану Девлету Гирею II, а также через Бендеры султану Ахмеду III в Константинополь. Однако стало ясно, что ждать помощи извне шведам бесполезно.
22 июня полковник Сандул Кольц вернулся из своего дипломатического визита в Бендеры. Вместе с ним также возвратился письмоводитель Отто Вильхельм Клинков-стрём, который ехал от командующего шведской армией в Польше Крассау. Их сопровождали эмиссары, возвратившиеся от крымского хана. Вести, которые они привезли, горько разочаровали короля. Корпус Крассау и войска польского короля, как оказалось, стояли за рекой Сан под Ярославом в западной Польше и не могли двинуться с места. Между ними и шведской армией встал у Львова корпус русского генерала Гольца (этот корпус к тому же взаимодействовал с польско-литовским войском гетмана Сенявского). Кроме того, на дороге от Львова до Полтавы, по которой должен был идти Крассау, находился город-крепость Киев с большим гарнизоном. Расстояние между Ярославом и Полтавой более тысячи верст. Другими словами, всякая надежда получить подкрепления от Крассау и короля Станислава Лещинского была потеряна.
Нечего также было ожидать помощи от турок и татар. Новый татарский хан Девлет Гирей II так и рвался грабить русские земли. Но султан предпочел не вмешиваться в войну и урезонил хана. Дело в том, что Карл XII своими подвигами напугал не только царя Петра, но и султана Ахмеда III. Турки давным давно «положили глаз» на польские земли, и оккупация Речи Посполитой шведами их совсем не устраивала. Несколько упрощая ситуацию, можно сказать, что Ахмед III на 22 июня 1709 года больше боялся Карла, нежели Петра.
Понимание, что помощи ждать неоткуда, и определило решения шведского командования. Дальше оттягивать было бессмысленно. В своих расчетах приходилось полагаться исключительно на себя. Сидеть и в бездействии ждать дальше было невозможно из-за недостатка продовольствия. Карл решил атаковать русских на рассвете 27 июля.
К этому времени под его начальством было 18 батальонов пехоты (8200 человек) и 4 пушки, 109 эскадронов конницы (7800 человек), Валашский полк (12 эскадронов иррегулярной кавалерии, 1000 человек). В осадных укреплениях под Полтавой находились 2,5 батальона пехоты (1100 человек), 4 эскадрона конницы (200 человек) и 2 пушки. В обозе находилось 2,5 эскадрона кавалерии (200 человек), небольшой отряд пехоты, 3000 гетманских казаков Мазепы, 8000 запорожцев, 28 орудий (21 пушка в 3-6 фунтов, две 16-фунтовые гаубицы, 5 мортир в 6 фунтов. Вне поля битвы в низовьях реки Ворсклы находилось 1800 кавалеристов. Кроме того, в лазаретах при обозе было 2250 раненых и больных. При войске состояло около 1100 чиновников, около 4000 нонкомбатантов (конюхов, денщиков и рабочих) и 1700 жен и детей солдат и офицеров.