Turkin-vastaisen liittokunnan epäonnistuttua Pietari kokosi Ruotsin vastaisen liittokunnan, jossa Venäjän ohella olivat Puola-Liettua ja Tanska. Suuri Pohjan sota (1700–1721) alkoi Venäjän kannalta onnettomasti. Narvan taistelussa 20. marraskuuta 1700 ruotsalaiset löivät venäläiset joukot. Tämän jälkeen ruotsalaiset siirtyivät Puolan alueelle, jolloin Pietari sai aikaa uuden armeijan varustamiseen. 27. kesäkuuta 1709 Pultavan taistelussa venäläiset voittivat Kaarle XII:n ja tuhosivat hänen armeijansa. Ruotsin kuningas pakeni kuitenkin Osmanien valtakuntaan ja sai taivuteltua sulttaani Ahmed III:n julistamaan sodan Venäjälle. Venäjän–Turkin sodassa suurvisiiri Baltacı Mehmet paššan johtama armeija päihitti Pietari Suuren pienemmän armeijan Prutin taistelussa ja Pietari antautui kesken taistelun 23. heinäkuuta. Seuranneessa rauhansopimuksessa osmanit kuitenkin sallivat Pietarin pitää henkensä, vapautensa ja valtaistuimensa.