Из Польши боевые действия переместились в Белоруссию. В июле 1708 года Карл XII занял Могилев и стал дожидаться прихода корпуса генерала Левенгаупта. 28 сентября под деревней Лесной русская армия под командованием Петра I разгромила шведский корпус, оставив Карла XII без снаряжения и продовольствия. Карл отступил на Украину, где изменник Мазепа (Гетман Левобережной Малороссии в 1687–1708 гг.) приготовил в своем замке Батурин запасы для шведов. За день до подхода шведской армии Меньшиков захватил замок и сжег его вместе со всеми припасами.
Мазепа, воспитанный при дворе польского короля Яна Казимира (1648–1668) вначале своей карьеры служил у гетмана Правобережной Украины, а затем перешел на службу к гетману Левобережной Украины. С помощью интриг он сместил последнего с поста, и сам стал гетманом. Во время Азовских походов (1695–1696) он завоевал доверие русского царя. Но воспитание сказалось, Мазепа изменил и переметнулся на сторону врага. По тайному сговору, заключенному с Карлом XII, он был обязан предоставить шведам провиант и укрепления на Северщине, и склонить на сторону Карла калмыцкого хана, запорожских и донских казаков. По договору со Станиславом Лещинским вся Малороссия и Северщина переходили под власть Польши, а сам Мазепа становился князем и воеводой. В 1708 г. Мазепа открыто перешел на сторону шведов, вместе с ним перешли запорожские казаки, но большинство украинских казаков остались верны России. Вместо предателя гетманом был назначен Иван Скоропадский. Летом 1709 г. в битве под Полтавой русская армия разгромила шведскую, одну из лучших армий того времени. Карл XII вместе с Мазепой бежал в турецкую крепость Бендеры.
Во время войны со шведами Россию потрясали массовые волнения и бунты — восстание стрельцов и посадских в Астрахани (июль 1705 — март 1706), Башкирский бунт (1705–1711), Булавинский бунт (1707 — нач. 1709) на Дону, Левобережной и Слободской Украине и в Среднем Поволжье, т. е. на землях некогда подвластных Хазарскому каганату.
На Западе Европы в это время шла война за Испанское наследство (1701–1714). Против Франции, посадившей на испанский трон внука Людовика XIV Филиппа Бурбона, воевали Австрия, Германская империя, Великобритания и Нидерланды.
