Шведська фортеця перебувала при впадінні в річку Неву річки Охта. Гарнізон фортеці становив 600 осіб. 1 травня 1703 російські війська чисельністю близько 20 тисяч осіб взяли в облогу фортецю з суші. Петро I вночі на 60 човнах з сім ротами гвардійців спустився по річці Охте до її гирла. Там він залишив загін чисельністю в 500 чоловік, щоб не допустити суду противника до фортеці.
На пропозиції російських про здачу противник відповів відмовою, після цього почався інтенсивний артилерійський обстріл. Російська армія пішла на штурм фортеці і захопила її.
Шведські суду йшли на допомогу до фортеці Нієншанц, але про долю гарнізону вони нічого не знали. Два шведських судна «Астрільд» і «Гедан» відділилися від ескадри і зупинилися в гирлі Великий Невкою, чекаючи лоцманів. Петро I скористався помилкою шведів, на 30 малих судах і двома ротами преображенців і семеновцев вночі спустилися вниз по річці Неві і зникли на суші, а вранці 6 травня з двох сторін, з боку моря і з боку Неви, напали на ворожі судна. У шведів на двох судах було 24 гармати, і вони почали артилерійський обстріл противника, але двом малим судам російського флоту вдалося підійти до судів противника і взяти їх на абордаж. Озброївшись тільки рушницями і гранатами, російські солдати захопили обидва судна і знищили 75% екіпажів суден противника. Петро I писав, що це була незвичайна вікторія.
Всі учасники цієї битви були нагороджені медалями, на яких було вибито «небувало буває». Бамбардірскій капітан (тобто Петро I) і поручик гвардії А. Д. Меньшиков були нагороджені орденами «Андрія Первозванного». Знову завойовану фортецю назвали Шлотбург.
Взяття фортеці Нієншанц означало поширення російського панування на все русло річки Неви і можливість виходу в Фінську затоку і в Балтійське море. А вдалий бій під час взяття двох ворожих судів і фортеці показав силу російського військово-морського флоту, винахідливість і відвагу російських моряків.
Для оборони узбережжя Неви 16 травня 1703 року ближче до гирла Неви була закладена фортеця на Заячому гостре, з якої почалося будівництво нової північної столиці Санкт-Петербурга. Це був нова одна з перших потужних військово-морських фортець, яка забезпечила захист російської землі і північній столиці. Новий місто стало базою Балтійського флоту на Балтійському морі. Для оборони Санкт-Петербурга на острові Котлін в Фінській затоці в 1704 році був закладений форт Кроншлот, а потім по проекту Петра I почалося будівництво фортеці. 7 травня 1704 року відбулися урочистості на честь заснування російського військово-морського флоту на Балтиці. «Оборону флоту і цього місця тримати до останньої сили і живота, як найголовніше справа» - писав Петро I.
Російське командування розуміло, що в період війни потрібно було забезпечити безпеку російського флоту і армії на узбережжі Фінської затоки і Неви. Тому гарнізон Санкт-Петербурга завчасно готувався до наступу противника. На підступах до міста звели додаткові укріплення. Для захисту кораблів від можливих атак шведських брандерів в море виставили загородження з колод і плавучих рогаток. Щоб своєчасно виявити противника на узбережжі були виставлені спостережні пости та корабельні дозори. У травні 1705 загін кораблів російського військово-морського флоту під командуванням віце-адмірала Крюйса в складі 8 фрегатів, 5 шняв, двох брандерів і декількох гребних судів вийшов з Неви і зайняв зручну позицію на фарватері між Кроншлотом і островом Котлін.
Невдалими виявилися спроби шведської армії захопити Санкт - Петербург. Гарнізон міста за підтримки флоту і артилерії змусив противника відступити.
Таким чином, завдяки спільним діям армії і флоту противнику не вдалося захопити нову столицю. Відбиття нападів ворога сприяло створення першого в історії Росії морського укріпленого району, який був створений за планом і під керівництвом Петра I. Цей укріплений район був розгалужену систему фортифікаційних споруд та інженерних загороджень, що забезпечують надійну оборону.
Але Петро I не тішився успіхами, які були досягнуті в боротьбі за вихід до Фінської затоки, він розумів, що подальший розвиток подій в Прибалтиці, доля новоствореного Балтійського флоту буде залежати від боротьби з головними силами шведського короля Карла XII.
Карл XII став просуватися до Росії з тим, щоб з західного напрямку через Смоленськ вийти до Москви і захопити столицю, а потім змусити Петра I капітулювати на вигідних для Швеції умовах. Петро I розробив свій план, згідно з яким потрібно було поступово в оборонних боях вимотати противника. Після значного ослаблення шведських військ передбачалося нав'язати генеральний бій в сприятливій для себе обстановці.
Головні сили російської армії зробили паралельне переслідування противника. 16 тисячний корпус генерала А. Левенгаупта висадився в районі Риги, він йшов для підкріплення боєприпасами і продовольства основних частин шведського війська. Русский летючий 12 тисячний загін під командуванням Петра I попрямував для перехоплення загону противника. У села Лісовий російські війська розгромили шведський загін. Противник втратив в бою 8,5 тисячі осіб, всю артилерію і боєприпаси. Лише незначна частина шведського загону з'єдналася з основними частинами. Перемога біля села Лісовий з'явилася репетицією генеральної битви. Петро I назвав її матір'ю Полтавської битви.
О 6 годині ранку за наказом Петра I основні сили стали відводити за лінію передових редутів, шведи, припускаючи, що це відступ, стали переслідувати російські частини. Противник не помітив укріплений табір російських військ і потрапив під шквальний артилерійський вогонь, а потім втік з поля бою. Але шведи після цих невдалих атак все ще не здавалися.
О 9 годині ранку почався запеклий бій між основними силами супротивників. Всі 70 знарядь російських військ обрушили потужний артилерійський вогонь на шведські війська. 4 гармати шведів не могли цього зробити. Російські війська кинулися в атаку, противник не витримав сильного і стрімкого натиску і почав відступати. З флангів ударили кавалерія, всякий порядок в шведських рядах зник. Паніку шведів посилила звістка, що Карл XII загинув (він був поранений). Відступ шведських військ перетворилося в панічну втечу. Перемога росіян була повною. Шведи втратили в битві 9 тисяч убитими і 3 тисячі полоненими, було звільнено 2900 російських полонених. Втрати росіян склали тисячі триста сорок п'ять убитих і 3290 поранених. [11]
Полтавська перемога є одним з найбільших подій вітчизняної та світової історії. «Ця баталія - щастя наше: вона вирішила долю обох держав» - говорив Петро 1. Були розгромлені і знищені кращі полки і головні сили непереможною шведської армії. Співвідношення сил противників різко змінилося на користь Росії. Могутність Швеції була підірвана. Противник після полтавського бою вже не міг відновити свою нову сухопутну армію, щоб боротися з Росією. Карл XII ще фантазував про повернення втраченого військового панування, але правлячий верховна рада Швеції прагнув тільки до одного: відтягувати усіма засобами момент, коли після формального остаточного визнання Фінляндія і Прибалтика і Інгерманландія відійдуть до Росії.
Російська дипломатія після полтавської баталії прагнула всіма силами закріпити свої повернуті володіння в Прибалтиці, змусити противника підписати мирний договір, і створити такий потужний військово-морський флот на Балтиці, який придушував би собою військово-морські сили противника і створював панівне становище Росії на Балтиці. Хоча Швеція втратила основні свої сухопутні сили під Полтавою, але вона мала сильний військово-морський флот і могла вести тривалу війну на море. Після полтавської битви основний театр битв Північної війни розвернувся на Балтійському морі.
Незважаючи на те, що в Полтавській баталії військово-морські сили обох сторін не брали участі, результат цієї битви визначив військово-морські дії обох сторін на морському театрі Балтійського моря.
Виборг (нині місто в Ленінградській області), розташований в глибині однойменного затоки, був могутньою середньовічну фортецю і військову базу шведських військ, яка була чудово захищена і з моря, і з суші. Перша спроба опанувати Виборгом була зроблена Російською армією ще в 1706 році, вона була невдалою, так як в тій битві не було підтримки військово-морських сил.
Але захопити фортецю без підтримки флоту було неможливо. На допомогу російським військам з Петербурга вийшло 270 кораблів під командуванням шаутанбенахта Петра Михайлова. Це був Петро I, який суворо забороняв себе називати царем. Суду були навантажені продовольством, важкою артилерією і боєприпасами. На кораблях перебувало 5 тисяч солдатів. Кораблі підійшли до Вибору через десять днів і випередили шведську ескадру, поспішаючи на допомогу до виборзьким гарнізону.
Щоб не допустити в затоку шведські суду, Петро I наказав перегородити фарватер і створити в районі затоки оборонну позицію. Для цих цілей в найвужчому місці затоки близько російських батарей було наказано затопити 4 судна, навантаживши їх камінням так, щоб ворог не пройшов. Слід було також піднімати ці суду, коли потрібно було проходити російською судам. Для облоги фортеці використовувалися гребні суду.
Втрата Виборга означала втрату важливої військової морської і сухопутної бази. Це набагато обмежило можливості шведів для ведення військових дій в Фінській затоці. Росія отримала венную базу для наступальних дій в Фінляндії і в Швеції. Петро I так пояснив значення Виборга: «Відтепер влаштована міцна подушка Петербургу». Російсько-шведська кордон відсунувся на північ від Петербурга на 150 кілометрів.
Незабаром була взята друга важлива фортеця на Карельському перешийку - Кексгольм (нині місто Приозерськ Ленінградської області). Карельський перешийок повністю перейшов до Росії і став найважливішим оборонним плацдармом для наступу проти Швеції.