Meningene er delte om hva de krigsforetakene Karl XII foretok seg i løpet av vinteren førte til, og det er også usikkert hvilke forberedelser han gjorde til sommerens felttog. Det er likevel ganske sikkert at han forhandlet med de zaporogiske kosakkene og Russlands fiender krimtatarene og at Karl XII prøvde å skynde på kong Stanislaws og con Krassows anmarsj fra Polen gjennom Kiev. I mars 1709 vant Karl XII zaporogerne over på sin side, men forsterkningene fra Polen viste seg å være sterkt forsinket. I mai 1709 begynte Karl XII å beleire byen Poltava ved elva Vorskla, antakelig for å lokke russerne ut på slagmarken. Tsar Peter rykket ut med en hær på rundt mann for å komme den russiske byen til unnsetning. Han ble informert om at Karl XII hadde skadet foten og derfor ikke kunne føre beleiringen, og dette gjorde at tsaren våget å utfordre svenskene i et feltslag. Han gikk over Vorskla og slo leir nord for Poltava. Selv om den svenske kongen selv ikke hadde mulighet til å ta opp kampen mot tsaren på grunn av den skadede foten som det lett kunne komme blodforgiftning i om såret fikk bakterier i seg, ville han ikke gi fra seg sjansen. Han ga Carl Gustaf Rehnskiöld ordre om å gå til angrep. Angrepet, som ble iverksatt 28. juni med svenske soldater, ble avsluttet med nederlag. mann døde og ble tatt til fange (blant dem Carl Piper og Rensköld), mens de resterende ble tvunget til å marsjere langs Vorskla.