В таких условиях Карлу оставалось только дать генеральное сражение, к которому русская армия была теперь готова. 27 июня 1709 года шведы ещё до восхода солнца пошли в наступление. Пётр, несомненно, участвовал в сражении: в Зимнем дворце хранятся его пробитая шведской пулей шляпа и нагрудный щиток с глубокой вмятиной от ещё одной пули. Как утверждает «Гистория Свейской войны», «...государь в том нужном случае за людей и отечество, не щадя своей особы, поступал, как доброму приводцу надлежит, где на нём шляпа пулею прострелена и в седелном орчаке фузейная пуля найдена».
К полудню всё было кончено. На очищенном от неприятеля поле началось торжественное богослужение, закончившееся ружейным и орудийным салютом. Ещё не были подсчитаны трофеи, ещё не собрали всех раненых и пленных, ещё искали на поле боя живого или мёртвого Карла XII, а Пётр, не чувствуя усталости, взялся за перо:
«Доносим вам о зело превеликой и неначаемой виктории, которую Господь Бог нам чрез неописанную храбрость наших солдат даровати изволил с малою войск наших кровию таковым образом: сего дни на самом утре жаркий неприятель нашу конницу со всею армеею, конною и пешею, отаковал, которая хотя по достоинству держалась, однако ж принуждена была уступить, токмо с великим убытком неприятелю. Потом неприятель стал во фрунт против нашего лагору, против которого тотчас всю пехоту из транжаменту вывели и пред очи неприятелю поставили, а конница на обеих фланках. Что неприятель увидя, тотчас пошёл отаковать нас, против которого наши встречю пошли и тако оного встретили, что тотчас с поля збили. Знамён, пушек множество взяли, також генерал-фелтьмаршал господин Рейншилд купно с четырми генералы, а имянно Шлипембахом, Штакенберхом, Гамолтоном и Розеном, також первой министр граф Пипер с секретарями Гемерлином и Цидергелмом в полон взяты, при которых несколко тысяч офицеров и рядовых взято, и, единым словом сказать, вся неприятельская армея фаэтонов конец восприяла, а о короле ещё не можем ведать, с нами ль или со отцы нашими обретается...»
Победное известие понеслось в Петербург и Москву, к польским магнатам, «братьям»-монархам в Вену, Берлин, Стамбул. В этот день царь понял, что одержал важнейшую победу в своей отнюдь не формальной военной карьере и что Россия способна выиграть неудачно начатую войну.
Пленных шведских командиров во главе с фельдмаршалом Реншельдом Пётр I пригласил в расшитые шёлковые шатры. Столов не было, победители и побеждённые сидели прямо на земле; солдаты выкопали ровики, куда можно было опустить ноги, разровняли набросанную землю и накрыли её коврами. За этим импровизированным столом царь поднял тост за здоровье своих «шведских учителей» в военном деле. «Кто же они? — поинтересовался пленный фельдмаршал. — «Вы, господа шведские генералы», — ответил царь, и кто-то из шведов, кажется, первый министр граф Карл Пипер, произнёс: «Хорошо же, ваше величество, отблагодарили своих учителей!»
Победный пир стал звёздным часом Петра и его армии. Остатки шведских войск капитулировали на Днепре, Карл XII бежал в Турцию. Россия воссоздала Северную лигу; союзники начали военные действия в шведских владениях в Германии. Русская армия в 1710 году овладела всей шведской Прибалтикой (Эстляндией и Лифляндией) и Выборгом. В ответ на требование выслать короля турецкий султан Ахмед III объявил войну России.
