Devet mesecev kasneje je prišlo do odločilne bitke pri Poltavi. Karel je maja 1709 z 20.000 vojaki in 4 topovi obtičal pri obleganju mesta. Kmalu je tja prispela Petrova vojska (60.000 mož in 72 topov), se razdelila v tri skupine in zmlela Švede. Karel se je rešil preko Dnjepra v Turčijo (tam je ostal do leta 1714). S poltavsko bitko je bilo konec švedske vojaške sile, rodila pa se je ruska. Kmalu je Rusija zavzela Livonijo in celo del Finske, leta 1710 Rigo. Leta 1712 je Sankt Peterbug postal glavno mesto Rusije.