Здобуті перемоги дали змогу Петру І розгорнути активну діяльність із закріплення Росії на Балтійському узбережжі. Він уклав низку договорів із правителями німецьких держав, що призвело до охолодження відносин із союзниками. Карл XII, вловивши ці тенденції, запропонував Росії союз.

Сторони були близькі до згоди, але Карл XII загинув під час облоги незначної фортеці в Норвегії.

Новий шведський уряд припинив війни проти Пруссії та Данії, віддав їм усі свої володіння в Німеччині. Вивільнені сили було кинуто проти Росії. Основним театром бойових дій стало Балтійське море.

Щоб закріпити здобуті перемоги і досягти головної мети — виходу у Балтійське море, Петру І потрібен був морський флот. За наказом царя почалося будівництво багато гарматних лінійних кораблів, фрегатів, легких галер тощо. Керівництво флотом Петро І перебрав на себе. У вирішальній морській битві 1714 р. біля мису Гангут (Ханко) новостворений флот здобув перемогу над шведським. Невдовзі росіяни зайняли Аліндські острови і почали загрожувати самій Швеції. Успіхи Росії занепокоїли Англію, яка відправила до Балтійського моря свою ескадру. У липні 1720 р. біля острова Гренгам відбулася вирішальна битва, в якій росіяни завдали нищівної поразки шведам на очах в англійської ескадри, яка не наважилася вступити в бій.

Після поразок на морі та декількох десантів росіян на її узбережжя Швеція була змушена погодитися на переговори. 30 серпня 1721 р. у фінському місті Ніштадт було підписано мирний договір, за яким до Росії відійшли Естляндія, Ліфляндія, Інгерманландія, частина Карелії, а також низка островів на Балтійському морі. Після перемоги в Північній війні Росію було проголошено імперією. Війна відкрила країні вихід у Балтійське море. Набравши ваги в європейських справах, Росія націлила експансіоністські устремління в усіх напрямах.