Из-под Нарвы Петр направил Репнина во главе 10-тысячного корпуса к польским границам на помощь союзнику – польскому королю Августу II. Аникита Иванович действовал в соответствии с напутствием царя – остерегаться «двух дел: первое, чтоб не зело далеко зайтить, второе, что если захочет король дать генеральный бой со всем войском шведским, на то не поступай и скажи, что именно того делать тебе не велено». Наряду с удачными боями в действиях русских войск был один критический период, когда они были блокированы в Гродно стремительно подошедшей армией Карла XII. После 75-дневной блокады, выбрав момент, Репнин организовал скрытную переправу войск на левый берег Немана и отошел к Бресту, прикрывшись болотами Полесья. При этом были уведены вся артиллерия и обоз, сохранены все больные и раненые. «Воистинно ныне уже весело жить по уведомлению сего», – радовался этой удаче Петр.
Летом 1708 г. в боевой службе Репнина неожиданно произошел драматический поворот. Русская армия, против которой двинулись главные силы Карла XII, при отступлении заняла позицию у села Головчино (неподалеку от Могилева). В ночь на 3 июля шведские полки, форсировав реку вброд, атаковали дивизию генерала Репнина, находившуюся в центре позиции русских войск, и после двухчасового упорного боя опрокинули ее. Это повлекло за собой общее отступление русской армии. Рассерженный Петр повелел А. Меншикову «про сие злое поведение накрепко разыскать, начиная с первого до последнего». При производстве следствия Меншиковым не было учтено, что дивизия Репнина была неожиданно атакована превосходящими силами противника, своевременно не получила помощи от соседних войск и тем не менее смогла нанести шведам значительный урон. В острастку другим военачальникам царь, хотя и любил князя Репнина, разжаловал его в солдаты. Суровость наказания и обида на Меншикова угнетали Аникиту Ивановича, но он не стал отпрашиваться из армии, считая это дезертирством. По горячим следам Головчина Петр составил знаменитые «Правила сражения», определявшие порядок действий войск на всех этапах боя, и особенно взаимодействия пехоты, кавалерии и артиллерии. При разборе «головчинского позора» Аникита Иванович выказал удивительное благородство, взяв всю вину за случившееся на себя, не сделав ни одной попытки переложить ответственность на других военачальников и своих подчиненных. На вопрос: «Как вели себя во время сражения высшие и нижние его дивизии офицеры?» он отвечал: «Генерал-лейтенант Чамберс и все полковники должность свою отправляли как надлежало».
В сражении под деревней Лесной (сентябрь 1708) князь Репнин действовал как рядовой воин, в одном из эпизодов он просил царя дать повеление казакам и башкирам, стоявшим за пехотой, колоть всех, кто подается назад. После выигранного сражения Петр по ходатайству князя М. Голицына, особо отличившегося в этой битве, восстановил Репнина в генеральском звании и должности начальника дивизии. В последующих боях Аникита Иванович полностью оправдал доверие царя. В Полтавском сражении 27 июня 1709 г., во многом предопределившем исход войны со шведами, Репнин командовал двенадцатью пехотными полками в центре позиции, за свои действия и победу был удостоен от царя высшей награды – ордена Святого Андрея Первозванного.
Вскоре после Полтавы Петр приказал князю с его дивизией передвинуться к южным границам для наблюдения за движением крымских татар и турок, а также за порядком в казачьих войсках. В 1709—1710 гг. Аникита Иванович участвовал в осаде Риги, в период отъезда командующего Шереметева исполнял обязанности начальника армии, 4 июля 1710 г., после капитуляции гарнизона Риги, первым вошел в город с несколькими полками, 12 июля торжественно въехал Шереметев. После этого Репнин был назначен генерал-губернатором Риги и начальником войск, расположенных в ее окрестностях.
Когда началась война с Турцией, дивизия Репнина вошла в состав войск, возглавляемых Шереметевым, и под общим руководством Петра участвовала в Прутском походе. Несмотря на окружение русских войск неприятелем, Аникита Иванович, как и Голицын, изъявил желание «лучше умереть, нежели поддаться», но царь все же вынужден был пойти на мирные переговоры.
В 1712—1718 гг. Репнин действовал в Померании, Курляндии и Польше, затем, возвратясь в Ригу, исполнял обязанности генерал-губернатора Лифляндии. В 1724 г. он был назначен вместо любимца царя Меншикова, провинившегося растратой казенных средств, президентом Военной коллегии с сохранением рижского губернаторства. 7 мая, в день провозглашения Петром своей жены Екатерины императрицей, заслуженный генерал удостоился чина фельдмаршала.