Am 27. Juni 1709 nahm Roos an der Schlacht bei Poltawa teil. Generalmajor Roos verblieb, in Ermangelung anderer Befehle, zu Beginn der Schlacht bei den Verschanzungen in der Nähe von Poltawa. Dadurch wurde er von der Hauptarmee abgeschnitten. Gemeinsam mit den Einheiten von General Schlippenbach, welche ebenfalls den Anschluss an die Hauptarmee verloren hatten, wurden sie von der Truppen des russischen Generals Menschikow angegriffen und in einen Wald bei Poltawa zurückgedrängt. Roos zog sich mit seinen Truppen (vier Schwadronen Kavallerie) hinter einigen Verschanzungen zurück, musste sich aber nach kurzem Kampf dem russischen Generalleutnant Renzel ergeben. Gemeinsam mit den anderen Gefangenen wurde er nach Moskau gebracht und verbrachte die nächsten zwölf Jahre in Gefangenschaft.