1697 kehrte Lewenhaupt nach Schweden zurück, wo ihn König Karl XII. bei Beginn des Nordischen Krieges zum Chef eines neugeworbenen Regiments machte. Er kämpfte erfolgreich gegen die Russen, siegte 1703 in Saladen ("Saločiai"), 1704 in Jakobstadt, 1705 in der Schlacht bei Gemauerthof und stieg dann zum General der Infanterie auf. 1708 erlitt er in der Schlacht bei Lesnaja am Dnepr durch Peter den Großen eine Niederlage, als er dem König Karl XII. ein Hilfskorps zuführen wollte. Er konnte sich zwar bis zum König durchschlagen und die Truppen vereinigen, doch musste er nach der Schlacht bei Poltawa 1709 und der abschließenden Verfolgung durch die Russen bei Perewolotschna eine Kapitulation akzeptieren, die fast den ganzen Rest der schwedischen Armee in russische Gefangenschaft brachte.