Сосредоточение войск происходило очень медленно. Передовой отряд во главе с князем Иваном Трубецким прибыл к крепости 20 сентября. 4 октября прибыл отряд Ивана Бутурлина во главе с Петром I. 25 октября подошли дивизия Автомона Головина и конница Бориса Шереметева. Только 5 ноября 1700 года армия полностью собралась под городом. Под Нарвой Пётр I сосредоточил около 32-35 тысяч человек и 184 артиллерийских орудий. Гарнизон крепости под командованием полковника Горна насчитывал 1300 пеших и 200 конных солдат и 400 ополченцев.
Нарва и Ивангород представляли собой единое укрепление, связанное постоянным мостом. В связи с этим пришлось осаждать обе крепости. Пётр лично руководил осадными работами. На левом берегу реки Наровы возвели двойные линии непрерывного вала, упиравшегося флангами в реку. Расстояние между линиями вала составляло на правом фланге 600 сажен, в центре 120 сажен, а на левом фланге 41-50 сажен. Узость пространства между валами, которое ещё было застроено бараками для солдат, лишало армию маневренности. Войска были разбиты на три группы: на правом фланге стояли войска Головина, численностью около 14 тысяч человек; в центре на горе Германсберг - отряд князя Трубецкого в 6 тысяч человек; на левом фланге дивизия генерала Адама Вейде в 3 тысяч человек; левее отряда Вейде, упираясь в берег реки - конница Шереметева в 5 тысяч человек. 22 пушки и 17 мортир были расположены вдоль валов, а вся остальная артиллерия была расположена на позициях у Ивангорода
.31 октября русская армия начала регулярный обстрел крепости. Зарядов хватило только на две недели, а эффективность огня оказалась минимальной. Сказалось плохое качество пороха и нехватка крупнокалиберной артиллерии.
Получив известие о высадке войск Карла XII в Пернау, Пётр I выслал на разведку кавалерийский отряд в 5 тысяч человек под командованием Бориса Шереметева, который остановился в Везенберге. 5 ноября к Везенбергу приблизился отряд генерала Веллинга. Шереметев, опасаясь за свой левый фланг, отступил на 36 верст к деревне Пуртц.
…
От пленных, захваченных в бою у Пуртца, стало известно, что в королевской армии 30 тыс. человек, а в Раквере находится передовой отряд в 5 тысяч человек. 23 ноября шведская армия выдвинулась к Нарве. Шереметев, вместо того что бы удерживать позиции, отступил к городу.