При таких неблагоприятных для союзников обстоятельствах русская армия численностью в 35 тысяч человек начала военные действия с осады Нарвы. Но слабость артиллерии (пушки оказывались негодными), недостаточная подготовка армии, состоявшей большей частью из новобранцев, низкая боеспособность дворянской конницы, предательство значительной части командования, состоявшего в основном из иностранных офицеров (многие солдаты не только не могли выполнить приказов, но и не понимали их, так как они отдавались на иностранном языке), привели к медленности и разобщенности действий. Стратегических путей не было: по грязным осенним дорогам не могли подвезти достаточно ни снарядов, ни продовольствия. Войска Карла XII нанесли сокрушительное поражение русской армии 20 ноября 1700 г. Несмотря на героические действия первых регулярных полков - Преображенского и Семёновского, которые помогли хоть как-то отступить русской армии и не допустить ее полного уничтожения ( удерживали неприятеля, пока остатки русских войск переправятся через реку. Увидев такое мужество, Карл разрешил уйти Потешным полкам), русские потеряли всю артиллерию (потеряно 135 пушек различного калибра), лишились снаряжения и боеприпасов и понесли значительные потери (потери убитыми и утонувшими в реке составляли 6 тыс. человек), большинство наемных офицеров перешли на сторону Карла. Самого Петра во время битвы под Нарвой не было, он уехал оттуда заранее. Это оценивается неоднозначно, историки симпатизирующие Петру пишут, что он заранее предвидел исход битвы и ушел собирать новую армию. Другие историки считают, что Петр просто проявил малодушие и, испугавшись ушел. Итак Россия проиграла с 3-х кратным превосходством, вполне достаточным для штурма.
Оценивая впоследствии поражение под Нарвой, Пётр I писал: "Единым словом сказать, всё то дело, яко младенческое играние было, а искусство ниже вида". Поражение под Нарвой резко ухудшило международное положение России (Каждый человек, участвовавший в битве был награжден медалью с изображением, как Пётр бежит из-под Нарвы со свалившейся с головы шапкой, уколотый в "пятую точку" шведским обоюдоострым штыком, утирая платком слёзы, и с евангельской подписью: "и исшед вон, плакася горько") и создало угрозу вторжения Швеции в русские земли. Позднее, спустя 24 года, Пётр, собираясь праздновать третью годовщину Ништадтского мира, имел мужество признаться в собственноручной программе торжества, что начал шведскую войну, как слепой, не ведая ни своего состояния, ни сил противника.
Карл XII полагал, что Россия разгромлена окончательно и с её претензиями на выход к Балтийскому побережью закончено. Считая Речь Посполитую единственным реальным противником, Карл, по образному выражению Петра I, "надолго увяз" в ней, поскольку гнаться за неприятелем слабым, оставляя в тылу сильного, и решиться с небольшим войском во второй половине ноября идти вглубь России было бы крайним безрассудством.
И действительно, неудача закалила волю Петра, мобилизовала его неиссякаемую энергию и вызвала новую, более напряженную и целеустремленную подготовку к предстоящим сражениям с сильным и хорошо обученным противником. В Новгороде и Пскове строятся оборонительные сооружения. На работы привлекаются солдаты, священники и «всякого церковного чина мужеского и женского пола», в связи с чем прекращается даже служба в приходских церквах. Ведутся спешные работы по укреплению Архангельска — важного порта, связывавшего Россию с Западом. В Воронеже продолжается строительство флота — Азовский флот нужен был для устрашения Турции. С новым размахом идут работы на Олонецкой верфи, в Петербурге, на уральских и других заводах и мануфактурах страны. Создается более подготовленная и боеспособная армия, ее людские потери восполняются новыми повсеместными рекрутскими наборами. Восстанавливается качественно новый артиллерийский парк. Для литья медных пушек вследствие нехватки меди используются церковные и монастырские колокола. И за всем этим зорко и требовательно следит сам царь. Петр не знал покоя, как курьер он мчался днем и ночью, в любую погоду, в любое время года В то время обыкновенная повозка или сани служили ему и местом ночлега, и обеденным столом Только смена лошадей вынуждала его сделать остановку Каждый бросок царя, каждое его перемещение становились не только вехой в его личной жизни, но и определенным этапом в мобилизации страны на борьбу с неприятелем
Кюрфюст Саксонии и король Польши не отличался ни смелостью, ни верностью, ни большим желанием и стремлением мобилизовать все в своей стране для войны со шведами, он дорожил только короной на своей голове. И все же в сложившейся обстановке именно он был самым ценным союзником для России. Чем дольше Карл будет гонятся за Августом 2, тем больше у Петра появится шансов преодолеть неприятные последствия Нарвы. Именно поэтому Петр всеми силами поддерживал Августа . Русский царь обязался предоставить в распоряжение короля Польши 20-ти тысячный военный корпус и ежегодную субсидию в 100 тысяч рублей.
Петр хорошо понимал, что поле боя является лучшей школой для армии, если она хочет научиться побеждать своего противника. Поэтому 5 декабря 1700 г., через две недели после нарвского поражения, он посылает Шереметева с войсками для новой операции против шведов. Учитывая, что Карл XII с главными силами устремился в Польшу, царь писал из Новгорода своему безусловно способному, но нередко слишком медлительному военачальнику: «... иттить в даль, для лучшего вреда неприятелю. Да и отговариваться нечем, понеже людей довольно, также реки и болота замерзли, неприятелю невозможно захватить. О чем паки пишу: не чини отговорки ничем»
Началась серия побед над шведами. Шереметев действовал осторожно, вступал в бой только в тех случаях, когда имел большое превосходство в силах. В ту пору и эти победы имели большое значение — они поднимали боевой дух русской армии, помогали ей освободиться от подавленного настроения после Нарвы.
Первый крупный успех пришел к русским войскам в начале 1702 г. Б. П. Шереметев, возглавляя 18-тысячный корпус, напал на шведского генерала Шлиппенбаха и наголову разбил его 7-тысячный отряд у деревни Эрстфер, расположенной неподалеку от Дерпта. На поле боя осталась половина шведского войска. Петр восторженно встретил известие об этой победе. «Мы можем бить шведов!» — воскликнул он и щедро наградил всех победителей, от солдата до командующего. По поручению царя Меншиков отвез Шереметеву орден Андрея Первозванного, портрет государя, осыпанный бриллиантами, и звание фельдмаршала.
В июле Шереметев нанес второе сильное поражение Шлиппенбаху при Гуммельсгофе. После этого он начал опустошать Ливонию, лишая приюта и продовольствия шведские войска.
С осени 1702 и по весну 1703 г. русские войска очищали от шведов побережье Невы. Военные действия под предводительством самого Петра начались с осады Нотебурга (старинной русской крепости Орешек), расположенного на острове у выхода Невы из Ладожского озера. Высокие толстые стены и многочисленная артиллерия, господствовавшая над обоими берегами реки, делали крепость почти неприступной. Для ее осады Петр выделил 14 полков. Непрерывный обстрел крепости продолжался около двух недель. Потом последовал трудный 12-часовой штурм. Крепость пала. «Зело жестокий сей орех,— по выражению Петра,— был счастливо разгрызен». Нотебург царь переименовал в Шлиссельбург (город-ключ) — он действительно открывал путь в земли неприятеля.
В последних числах апреля 1703 г. русские войска лесом по правому берегу Невы вышли к ее устью. Вход в реку охраняла крепость Ниеншанц. После 10-часового обстрела она сдалась. У Ниеншанца состоялся первый в истории русского флота морской бой. Не зная о капитуляции крепости, в устье Невы 5 мая вошли два шведских военных судна, имевших на борту в общей сложности 18 пушек. Петр решил атаковать их на простых лодках, экипажи которых располагали только ружьями и гранатами. 30 лодок были разделены на два отряда, возглавляемые Петром и Меншиковым. Одна группа лодок отрезала кораблям выход к морю, другая напала на них со стороны верхнего течения Невы. Атака была настолько дерзкой и решительной, что увенчалась полным успехом. Эта первая победа на воде особенно обрадовала Петра — он назвал ее «никогда бываемою викториею». За храбрость в морском бою Петр, выступавший под именем бомбардир-капитана Михайлова, и поручик Меншиков получили андреевские ленты.
Заняв Нотебург и Ниеншанц, русские овладели всем течением Невы. Сбылась наконец завещанная предками мечта — Россия получила выход к Балтийскому морю. Теперь нужно было надежно закрепиться на этом давно желанном рубеже. На одном из островков невского устья, именовавшемся Луст Элант (Веселый остров), 16 мая 1703 г. был заложен деревянный городок-крепость, названный Санкт-Петербургом, ставший позже новой столицей Российской империи. Тогда же солдаты срубили для царя первое гражданское здание Петербурга — домик Петра, сохранившийся до наших дней. Строительство Санкт-Петербурга началось с строительства Петропавловской крепости, ядра будущего города Санкт-Петербурга, а также флота и базы для него - Кронштадта. "Окно в Европу" было прорублено. Новый город основан там, где море глубже всего входит в великую русскую равнину и наиболее всего приближается к собственно русской земле, тогдашним русским владениям. С появлением Петербурга Москва не утратила своего значения, и когда при дочери Петра Великого понадобился университет, место ему было указано в Москве.
Некоторые соотечественники упрекали Петра за неудачный выбор места для Петербурга и перенос русской столицы на берега Невы. "Что касается до выбора места для Петербурга, первого русского города на западном море, выбора, за который упрекают Петра, то стоит только взглянуть на тогдашнюю карту Восточной Европы, чтобы понять этот выбор: новый город основан там, где западное море всего глубже входит в Великую восточную равнину и наиболее приближается к собственно Русской земле, к тогдашним русским владениям. Наконец, что касается неудобств климата и почвы, то нельзя требовать от людей, физически сильных, чтоб они предчувствовали немощи более слабых своих потомков. Петра менее, чем кого-либо, можно упрекнуть в односторонности взглядов и направлений. Он, не скажу: не отнял, потому что он не мог этого сделать, но и не обнаруживал ни малейшего намерения отнять у Москвы ее значения в пользу Петербурга...»[5]