Не останавливаясь ни в Смоленске, ни в Минске, царь на неделю задержался лишь в Дзенцёлах, где на зимних квартирах располагались главные силы русской армии, которыми командовал А. Д. Меншиков. Здесь 19 января было получено известие, что Карл XII с частью армии двинулся к Гродно; другая часть армии короля направилась к Дзенцёлам. В тот же день Петр выехал в Гродно «для расположения войск наших к разрушению намерений неприятельских», как он сам определил цель своей поездки.
Шведская армия, отправившаяся в поход против России, представляла реальную угрозу. Саксонский генерал М. И. Шуленбург, наблюдавший состояние шведской армии до и после ее вторжения в Саксонию, записал: «Шестилетние походы в Дании, Эстляндии, Аифляндии, Польше так истомили шведское войско, что Карл мог привести в Саксонию не более 22 тысяч человек, измученных, оборванных, без обозов». За год с небольшим пребывания в Саксонии шведская армия преобразилась. «Все части шведского войска, — сообщал Шуленбург, — как пехотные, так и конные, были прекрасны. Каждый солдат хорошо одет и прекрасно вооружен. Пехота поражала порядком, дисциплиной и набожностью. Хотя состояла она из разных наций, но дезертиры были в ней неизвестны». Карлу XII удалось не только экипировать и вооружить свою армию, но и пополнить ее личным составом отчасти за счет рекрутов, прибывших из Швеции и Померании, отчасти за счет наемников, навербованных в Саксонии, Силезии, Баварии и в других странах. Главная армия короля, оставившая в середине сентября 1707 года Саксонию и вступившая на территорию Речи Посполитой, чтобы двигаться на восток, насчитывала 33 500 человек. К ним следует добавить 16-тысячный корпус Левенгаупта в Лифляндии и 15-тысячный корпус Любекера в Финляндии.
Сухопутные войска России тоже были разбиты на три группы. Основным силам Карла XII, которыми он сам командовал, противостояла главная армия под началом Б. П. Шереметева численностью 57 500 человек. В ее состав входил Артиллерийский полк, подчиненный Я. В. Брюсу. Противодействовать намерениям Левенгаупта, ставка которого находилась в Риге, должен был примерно такой же численности корпус генерала Боура, располагавшийся между Дерптом и Псковом. На Финляндском театре военных действий, где дислоцировался корпус Любекера, русские держали корпус Ф. М. Апраксина в составе 20 000 человек пехоты и 4500 человек кавалерии.
В ожидании подхода шведской армии царь приказал Шереметеву сконцентрировать свои войска в двух пунктах: «… которые близко Минска, тем в Минске, а которые к Слуцку, и тем вели идти в Борисов». 23 января последовало новое повеление Шереметеву: «…изволь немедленно идти в Борисов». Репнину велено было сосредоточиться в Вильно и Полоцке, причем, в отличие от корпуса ландграфа Фридриха Гессен-Дармштадтского, которому надлежало как «провиант и фураж, так и прочее, что к пропитанию принадлежит, все огню предать», войскам Репнина приказано: «…чтоб не жгли, для того чтоб было нам чем, идучи назад от Вильни к Полоцку, прокормиться». Несмотря на предпринятые меры, русская армия испытывала нехватку продовольствия и фуража. С этой проблемой, как уже отмечалось выше, столкнулся и Я. В. Брюс.
Зимой 1708 года начальник артиллерии писал царевичу Алексею Петровичу: «Здесь никаких ведомостей вновь не обретается, токмо что неприятель по многом гоняние за некоторою частию нашей кавалерии стал на квартерах. А именно, король шведцкой в Сморгуне, а Рейншильд в Зенцоле, а Станислав между ими. Обносится, будто некоторые из оных войск подаются вправо, к Припети. Токмо о сем еще неподлинно известно. Его Царское Величество, наш всемилостивой государь, намерен сего числа ехать в Ингрию, а господину князю Меншикову приказано в будущее воскресенье и проследовать <…> к его Царскому Величеству в Могилев, где будем стоять».
Действительно, 26 января Петр оставил Гродно при обстоятельствах, таивших трагические последствия. Бригадир Мюленфельс получил приказ охранять мост через Неман и в случае приближения шведов уничтожить его, но он приказание не выполнил. Увидев неприятеля, Мюленфельс отступил и дал ему возможность беспрепятственно войти в крепость, оставленную за два часа до этого Петром и русскими войсками. Возможно, царь не оставил бы Гродно, если бы знал, что к городу король приведет не половину армии, а отряд в 800 человек. Мюленфельс грубо нарушил воинскую дисциплину и присягу, и Петр отдал его под суд. За бригадира вступились иностранные генералы и офицеры, находившиеся на русской службе. Ходатаям царь разъяснил: «Ежели бы вышереченный бригадир в партикулярном деле был виноват, тогда бы всякое снисхождение возможно учинить, но сия вина есть, особливо в сей жестокий случай. Того ради инако не может, точию суду быть». Мюленфельсу удалось подкупить стражу и бежать к шведам, но от возмездия он не ушел — под Полтавой он попал в плен и был расстрелян как изменник.
В Гродно Карл XII решил не задерживаться — там не было чем кормить ни людей, ни лошадей. Однако отправился он не на север, как ожидал Петр, а на восток. Двигался он туда медленно, причем по причинам, совершенно от него не зависевшим: русская армия начала претворять в жизнь Жолквиевский план обороны — на пути своего отступления уничтожала провиант и фураж, уводила скот, устраивала засеки. Жителям было велено свозить свои пожитки, провиант и фураж под защиту крепостных стен в Смоленск, Великие Луки, Псков, Новгород и Нарву, «понеже под нужный час будут все жечь».
Результаты Жолквиевского плана сказались довольно быстро. 6 февраля 1708 года царь писал коронному великому гетману А. Н. Сенявскому: «…неприятель от Гродни рушился, и наша кавалерия, перед ним идучи, тремя тракты все провианты и фуражи разоряет и подъездами его обеспокоивает, отчего он в такое состояние приведен, что, по скаске пленных, великой урон в лошадях и людях имеет; и в три недели не с большим десять миль от Гродни отшел». Тактика выжженной земли при недостатке опыта ее претворения в жизнь на первом этапе наносила урон и собственным войскам.
В начале апреля Петр получил известие о восстании под предводительством Кондратия Булавина на Дону. Теперь необходимо было вести войну на два фронта — бороться с внутренней смутой и противостоять внешнему неприятелю.
Русская армия, избегая генеральной баталии, откатывалась на восток. Мелким стычкам с неприятелем не было числа, но случались и крупные сражения с участием тысяч солдат. Первое из них в 1708 году произошло у местечка Головчино.
В ночь со 2 на 3 июля шведские войска, ведомые самим королем, совершили нападение на дивизию генерала Репнина, расположившуюся на берегу реки Бабич. Форсировать ее, полагали в русском лагере, можно было только в одном месте, где берег с обеих сторон был возвышенным. Именно там и была сосредоточена артиллерия. Что касается остальной местности, то, коль ее сочли непроходимой, об укреплении ее и не позаботились.
Случилось, однако, то, чего совершенно не ожидали русские: под покровом темноты шведы бесшумно и практически беспрепятственно форсировали реку Бабич. По приказанию короля они не отвечали на ружейные выстрелы русских и, увязая по грудь в топком русле реки, подняв ружья и порох над головой, упорно двигались к противоположному берегу. Им удалось изолировать пехотные полки Репнина от стоявшей невдалеке конницы генерала Гольца и не только закрепиться на берегу, занятом русскими войсками, но и принудить их к отступлению. Русская пехота часа три-четыре оказывала ожесточенное сопротивление, но вынуждена была оставить как поле боя, так и 10 пушек. Сражение с участием конницы было более продолжительным, длилось пять часов и тоже завершилось отступлением русских.
Осведомленный современник, видный дипломат петровского царствования князь Б. И. Куракин так описывал поражение при Головчине: «И той зимы ретировалися войска Его Царского Величества аж в Литву, близь своей границы, и хотели в месяце июне или июле одержать при реке Головчине неприятеля, поделав транжименты. И в посте, где стоял с дивизиею фельдмаршал Гольц с кавалериею, а генерал князь Репнин с инфонтариею, на то место король шведской перебрался, обшед лесом и болотом, не тут, где транжимент был сделан. И при той акции несколько сот из пехоты дивизии вышепомянутой пропало, и пять пушек, и генерал-майор фон Швенден убит, также и несколько других офицеров. То нападение было от неприятеля в ночи, и, как сказывали языки взятые, стороны неприятеля, что сам король шведской, показав собою образ, сам пошел чрез воду пеш, а с левого крыла фелдмаршал Реншельт, с кавалериею вплавь. А другие все дивизии и вся армия будущая под командою фелдмаршала Шереметева ретировалися, также и кавалерия к своим границам».