Занимаясь внутренними преобразованиями, Петр готовился к шведской войне и с этой целью увеличивал войско и учредил чин провиантмейстера; окольничий Языков был первым в этом чине. С этих пор введено было правильное снабжение войска жизненными припасами. В ожидании мира с Турцией, не разрывая мирных отношений со Швецией, Петр пустил в ход придирки, которые должны были в свое время послужить благовидным поводом к началу войны. Петр жаловался на рижского губернатора Дальберга, а Карл XII, приказавши исследовать эту жалобу, защищал перед царем поступки Дальберга. Обе стороны, однако, уверяли друг друга во взаимном добром расположении. Но как только 18 августа 1700 г. получено было известие о заключении 30-летнего перемирия с Турцией, на другой же день объявлена война Швеции под предлогом отмщения за обиду, оказанную царю в Риге, с замечанием, что и вообще русским подданным делались от шведов обиды. Первым следствием этого разрыва было то, что русский резидент князь Хилков в Швеции, а шведский резидент в России Книперкроон подверглись утеснительному заключению.

Петр пока предоставлял своим союзникам вести войну со шведами без своего участия, и Карл XII успел разделаться с одним из этих союзников. Достойно замечания, что этот молодой король, подававший своими шалостями врагам большие надежды на успех, получивши известие о посягательстве врагов на его владения, вдруг как бы преобразился и сделался на всю жизнь необыкновенно деятельным и неутомимым: с тех пор его образ жизни составлял совершенную противоположность с образом жизни его врагов, датского и польского королей. Последние страстно предавались неге, забавам, пирам, фавориткам и придворной суетности; Карл во всю жизнь свою не пил вина; не будучи женат, не держал любовниц, не терпел никакой роскошной обстановки, вел самый простой образ жизни и притом был чужд всякого коварства, действовал прямо, решительно. Если он уступал своему сопернику Петру в широте ума и разнообразии деятельности, то превосходил его, как и всех государей своего времени, честностью и безукоризненной нравственностью. Быстро собрал он 15000 войска, высадился с ними под самым Копенгагеном. Датский король Фридрих IV не имел сил защищаться и в загородном замке Травендале, 8 августа 1700 года, подписал мир, которым обязался признать зятя шведского короля, герцога голштинского, самостоятельным герцогом Голштинии, и, сверх того, заплатил последнему значительную контрибуцию. Расправившись с Даниею, Карл собирался расправиться с другим своим врагом, Августом, которого не только ненавидел, но глубоко презирал, как вдруг последовало объявление войны от России. Карл обратился против русских.

По объявлении войны, Петр двинул свое войско на осаду Нарвы, которым Петру хотелось прежде всего завладеть, чтоб иметь пункт на Балтийском море. Всего войска было у него до 35000; сам Петр под именем капитана бомбардирской роты Петра Михайлова шел с Преображенским полком. Начальство над войском Петр поручил герцогу фон Круи, приехавшему к нему на службу по рекомендации короля Августа. Петр надеялся на опытность и знания этого иноземца более, чем на способности своих русских. Прибывши под Нарву в конце сентября, царь при пособии саксонского инженера Галларта занялся укреплением русского лагеря и устройством осады. 20-го октября началось бомбардирование, но русские действовали неискусно, а назначение иноземца главнокомандующим возбуждало у них неудовольствие. Верность иноземцев казалась сомнительною, особливо когда один из них, Гуммерт, обласканный Петром, убежал к неприятелю в Нарву, а находясь там, вероятно, недовольный приемом шведского коменданта Нарвы Горна, завел снова тайные сношения с русским царем. 17-го ноября боярин Борис Петрович Шереметев, посланный к Везенбергу, неожиданно вернулся с известием, что шведский король идет отбивать Нарву. Петр в ту же ночь оставил свое войско, надеясь, вероятно, что дела пойдут лучше, когда герцог ФОн Круи останется полновластным распорядителем и не будет стесняться присутствием царя. Кроме того, царь досадовал, что войска собираются медленно, и думал, как он сам объяснял, побудить остальные полки скорее идти к Нарве, наконец, ему хотелось видеться с Августом и поторопить его к совместному действию против Карла. У Карла было около 8500 войска: силы очевидно неравномерные с русскими. Но укрепленный русский лагерь был растянут с лишком на семь верст, и солдаты, во время нападения, с трудом могли подкреплять друг друга; притом же значительная часть русских сил состояла из новобранцев. Вдобавок, когда Карл сделал нападение, сильный снег бил прямо в лицо русским. Шведы овладели русскими укреплениями, и русские пустились в бегство. Шереметев был из первых. Множество русских потонуло в воде при переправе. Главнокомандующий герцог фон Круи и другие иноземцы побежали в шведское войско и сдались. Только Преображенский и Семеновский полки, да генерал Адам Вейде, немец русской службы, защищались несколько времени. Тогда русские генералы: князь Яков Долгорукий, князь Иван Юрьевич Трубецкой, имеретийский царевич Александр, Автоном Михайлович Головин, оставшись почти без войска, сдались на условиях свободного выхода; но, под предлогом утайки и отправления вперед казны, они были объявлены военнопленными вместе с офицерами, которых число простиралось до 79 человек. Вся артиллерия досталась победителю. Русские гибли тогда не только от неприятельского оружия, но еще и от голода, и холода. Из числа бежавших до 6000 погибло на пути к Новгороду. Карл не понял Петра: он презирал русских, судил о них по нарвским беглецам и не пошел далее войной против России, как некоторые ему советовали, а составил план разделаться со своим главным врагом – Августом.

Петр, получив известие о поражении, не упал духом, а напротив, сознавал, что иначе быть не могло, приписывал несчастье недостатку обучения и порядка в войске и с большей кипучей деятельностью принялся за меры улучшений. В ожидании нападения неприятеля, в близких к границе городах: в Новгороде, Пскове, Псково-Печерском монастыре Петр приказал наскоро делать укрепления, высылал на работу не только солдат и жителей мужского пола, но даже женщин, священников и причетников, так что несколько времени в церквах, кроме соборов, не было богослужения. Приказано к весне набирать новые полки, а думному дьяку Виниусу, который прежде заведовал почтовым делом, приготовить новые орудия и при этом отбирать у церквей и монастырей колокола для переливки на пушки. Обычная русская лень много мешала скорому производству работы, зато Петр жестоко наказывал всякое неповиновение и уклонение от его воли: приказывал бить кнутом за неявку к работам, вешать взяточников и грозил смертью бурмистрам за медленное исполнение требований Виниуса – надзирателя артиллерии. При таких мерах, в течение года после нарвской битвы, царь имел уже более трехсот новых приготовленных орудий.

С этих пор, сознавая важность войны и преследуя свою любимую мысль – заведение флота, которая могла осуществиться только при успехе в войне со шведами, царь во внутренних делах обращал главнейшее внимание на достижение как можно более денежных средств для ведения войны. В этих видах Петр предпринимал коренные изменения в церковном и, главное – в монастырском быте. Патриарх Адриан скончался 16-го октября 1700 года. По заведенному порядку следовало избирать нового, но Петр рассчитал, что для его самодержавной власти неудобно допускать в церковном управлении существование такого высокого сановника, тем более что пример Никона показывал, как может высоко поднять голову энергический человек, облеченный саном патриарха. Петр решился не иметь более патриархов. 16-го декабря 1700 года он уничтожил Патриарший приказ, все производившиеся в нем мирские дела приказал распределить по другим ведомствам, а духовные дела поручил временно назначенному от государя блюстителю. Таким блюстителем Петр назначил митрополита рязанского, Стефана Яворского, давши ему титул – «экзарха патриаршего престола». Стефан был родом малоросс, из Волыни, киевский воспитанник, в этом же году приехавший в Москву и недавно посвященный в митрополиты. Это был человек замечательно ученый и вовсе не честолюбивый: он отбивался всеми силами не только от такого высокого положения, но даже и от архиерейства; любимым желанием его было вернуться в Малороссию и жить там в уединении, но Петр дорожил им. В январе 1701 г. дом патриарха, все архиерейские и монастырские дела переданы были боярину Ивану Алексеевичу Мусину-Пушкину и восстановлен был под его председательством Монастырский приказ, некогда учрежденный по уложению, но уничтоженный Федором Алексеевичем. Этот приказ должен был заведовать монастырскими вотчинами и творить в них суд. С марта занялись перепискою всех архиерейских и монастырских вотчин. Царь велел выгнать из монастырей всех непостриженных, и в женских монастырях келейницам быть только людям старого возраста; всех девиц, проживавших в монастырях, под именем родственниц, велено выдавать замуж, а вперед постригать в монахини не ранее сорока лет. Запрещено в монастырские имения посылать для дел монахов, а так как оказалось, что монахи возбуждали недовольство против царя, то монахам запретили в кельях писать и давать им чернила и бумагу, позволяя им только писать в трапезах, с разрешения начальства. В конце 1701 года состоялось решительное запрещение монахам и монахиням совершенно вмешиваться в управление монастырских вотчин; все доходы с этих вотчин должны были идти в Монастырский приказ, и на содержание монахов и монахинь – выдавать в год по 10 рублей, по десяти четвертей хлеба и доставлять им дрова. В беднейшие монастыри велено уделять доходы богатых монастырей, все лишнее из монастырских доходов отдавать на богадельни для призрения нищих. Еще ранее того, в июне, велено было устраивать богадельни с тем, чтобы на десять человек больных был один здоровый и смотрел за ними. Если мы примем во внимание, что во владении монастырей было 130000 дворов и один троицкий монастырь владел 58 000 душ, то ясным покажется, как важна была для финансовых целей Петра эта мера, передававшая в его руки столько доходов.