פיוטר דרש מאהמט השלישי שיסגיר את קרל לידיו, אך הסולטאן סירב. פיוטר הוכיח את פזיזותו כשתקף את האימפריה העות'מאנית ב-1710, פעולה שבעקבותיה לא יכלה האחרונה להישאר נייטרלית. הכוחות הרוסים נעו דרומה אל נסיכות מולדובה והגיעו עד לגדות נהר פרוט. הצבא הרוסי במקביל ניסה להשתלט על חצי האי קרים במערכה איטית שהסתיימה ללא הישגים. המערכה שניהל פיוטר נגד העות'מאנים הייתה הרת-אסון - צבאו כותר בערבות הגדולות שמסביב לפרוט בידי העות'מאנים. על פיוטר היה לפעול בזהירות דיפלומטית מול העות'מאנים, שכן אלו יכלו למחוק את צבאו בנקודת המשבר שבה היה ממוקם. בהסכם השלום שנחתם לאחר המלחמה נאלצה רוסיה להשיב לחזקת העות'מאנים את נמלי הים השחור שתפסה בשנת 1697 ולהסכים למעבר בטוח של הריבון השוודי חזרה לארצו. בתמורה, הסכים הסולטאן להתיר לפיוטר ולצבאו לעזוב את המחנה המכותר. יריבות רוסית-עות'מאנית המשיכה על בסיס הוצאתו של קרל מהאימפריה העות'מאנית והעברת המבצרים הרוסים על גדות הים השחור חזרה לידי העות'מאנים, אך מעבר למספר התכתשויות המערכה לא הסלימה לכדי מערכה צבאית מחודשת.