В 1704 г. Петр берет Нарву и Юрьев. Бунт, поднятый на Дону Булавиным, задержал внимание Петра, а тем временем шведы разбили поляков и двинули силы на юг, где к ним присоединился изменивший России гетман Мазепа.
В Воронеже и на Балтике корабельный мастер Петр Алексеевич проектировал и строил различные боевые корабли, в том числе предложенные им русские бригантины, и совершенствовал мореходное мастерство. В 1706 г. Петра I произвели в капитан-командоры. Тем временем Кроншлот и молодой Балтийский флот под командованием К. И. Крюйса успешно отражали попытки шведов высадиться на остров Котлин и в 1705, и в 1706 гг.
27 июня 1709 г. произошло знаменитое сражение под Полтавой. Петр одержал полную победу, и Карлу XII с Мазепой пришлось бежать в Турцию. Петр сразу же продолжил успех и овладел Ригой, Перновом, Ревелем и Выборгом.
13 июля 1709 г. за Полтавскую баталию Петру был пожалован чин арир-адмирала, или шаутбенахта, – флаг подняли на флагштоке подле ставки. В апреле 1710 г. шаутбенахт Петр возглавлял отряд судов корабельного флота со своим флагом на шняве «Мункер». Он сопровождал галеры и транспортные суда с провиантом и артиллерией к войскам, осаждавшим Выборг. Конвоируемые суда находились в большой опасности из-за густого, почти сплошного льда и благополучно достигли цели только благодаря энергичным и решительным действиям Петра. Своевременно доставленные подкрепления способствовали скорой сдаче крепости. В августе-сентябре, неся свой флаг на новых кораблях «Выборг» и «Ревель», Петр плавал до Красной Горки в эскадре адмирала Апраксина.
В 1711 г. Петр совершил неудачный поход на Прут, где чуть не попал в плен к туркам. Тут был дан знаменитый указ Петра Сенату: «А о Петре ведайте, что жизнь ему не дорога – была бы жива Россия!» Русские полки, окруженные превосходящими турецкими силами, удалось спасти от истребления лишь путем уступок. В частности, пришлось вернуть Турции Азов и разрушить новую базу Азовского флота Таганрог. Часть кораблей увели по Дону, а остальные продали или уничтожили. С этого времени надолго внимание Петра было сосредоточено на Балтике.
В апреле 1712 г., с флагом на корабле «Самсон», шаутбенахт Петр ходил в крейсерство до Красной Горки и Березовых островов. Таким образом он приобретал опыт флагмана. Следующей весной опыт пригодился. Было начато наступление русского галерного флота с войсками вдоль берегов Финляндии. В условиях финского бездорожья это был лучший способ обойти шведские укрепленные позиции. В мае 1713 г. Петр поднял флаг на корабле «Полтава» и с эскадрой сопровождал галерный флот до Березовых островов. Затем, командуя авангардом галерного флота адмирала Апраксина, он принял деятельное участие во взятии Гельсингфорса.
В кампании 1714 г. Петр с флагом на корабле «Святая Екатерина» командовал корабельным флотом в плавании до Ревеля. Заметив, что при слабой сплавности эскадр они слабее неприятельских, Петр отказался от выхода против шведского флота с неподготовленной армадой. Узнав о трудном положении галерного флота у Гангута, Петр I прибыл туда, принял решение сначала о перетаскивании галер через перешеек полуострова Гангут, а потом – о рискованном обходе со стороны моря неприятельского флота. Затем, командуя авангардом галерного флота, царь в жестоком бою овладел эскадрой из десяти судов контр-адмирала Эреншильда. 9 сентября он торжественно привел в Санкт-Петербург взятые у Гангута суда, представил в присутствии Сената князю-кесарю донесение о победе и за отличную службу был пожалован званием вице-адмирала синего флага.
В 1715 г. Петр командовал авангардом флота, ходившего до Ревеля. В 1716 г. царственный вице-адмирал, прибыв в столицу Дании, поднял флаг на корабле «Ингерманланд» и руководил эскадрой судов, прибывших из Ревеля, Архангельска и из-за границы. После соединения с союзными флотами – английским, датским и голландским, – прибывшими на Балтику для защиты мирного судоходства, он командовал соединенной эскадрой, заменив вице-адмиральский флаг на «Ингерманланде» штандартом, под которым флот девять дней крейсировал по Балтийскому морю. По этому случаю была выбита медаль с надписью «владычествует четырьмя». Однако добиться более активных действий союзников против шведов не удалось.
В 1718 г. вице-адмирал Петр командовал авангардом флота Апраксина в плавании по Финскому заливу, а в 1719 г. – и всем Балтийским флотом, ходившим до Аландских островов. Все это время Петр усердно трудился над составлением морского устава, просиживая иногда за работой четырнадцать часов в сутки.
Водил эскадру в море он и в 1721 г. 7 сентября по случаю заключения мира со Швецией Петр заслуженно принял предложенный ему от генерал-адмирала чин адмирала от красного флага.