Els exèrcits suecs i russos passaren la primera part de 1709 maniobrant per obtenir l'avantatge en la gran batalla que s'acostava, i intentant assegurar-se el suport de la població local. Finalment al juny, va tenir lloc la Batalla de Poltava. Fou guanyada per Rússia, i posà fi les esperances de Mazepa de transferir Ucraïna al control de Suècia, que en un tractat havia promès la independència a Ucraïna. Mazepa fugí amb Carles XII de Suècia a l'Imperi Otomà, en concret a la fortificació turca de Bendery, on Mazepa aviat morí.