Цар і Великий князь Московський і всієї Русі з 1682 року самостійно правил з 1689 року з 1721 року - імператор Всеросійський.
Вдовствовал цариця Наталія Кирилівна мала разом з сином Петром віддалитися від двору до підмосковного палац в селі Преображенському. Подьячий Микита Зотов навчив його абетці, священного писання і історії. У іноземців, в Німецькій слободі, Петро I вивчився арифметиці, геометрії, фортифікації та ін. Наділений живим, діяльним характером, Петро I сформував два батальйони «потішних» військ, незабаром перетворилися в Преображенський і Семенівський полки. У 1688 році Петро I знайшов старий бот, що послужив початком будівництва флотилії на Плещеевом озері і під Архангельськом. Вивчив 14 ремесел (тесля, токар, швець і т.д.). У 689-1690 роках навколо Петро I збирається коло друзів: А. Д. Меншиков, Ф. Я. Лефорт. Ф. Ю. Ромодановський, Ф. М. Апраксин. Я. В. Брюс і ін. Стали його сподвижниками.
У 1689 році, отримавши звістку про підготовлюваний проти нього змову, втік до Троїце-Сергієв монастир. куди слідом за ним прийшли «потішні» полки і вельможі. Після того як Петро I отримав загальну підтримку, Софія була заточена в монастир, а влада перейшла до прихильників Наришкін. В цьому ж році мати одружила Петра I на Євдокії Лопухиной. У 1690 році у царя народився син Олексій Петрович. але сімейне життя не склалося.
Після смерті матері в 1694 році Петро I став повновладним государем. У 1695 і 1696 роках цар здійснив два походи на Азов проти турків, проявивши себе невтомним організатором, творцем військового флоту, гідним перемоги. У 1697 році, після страти змовників-стрільців, які намагалися підняти заколот, Петро I виїхав до Європи в складі Великого посольства. Навчився артилерійській справі в Бранденбурзі (отримав диплом «вогнепальної майстра»), працював на верфях в Амстердамі, оглядав в Англії фабрики, арсенали, майстерні, госпіталі, ботанічний сад, кунсткамери, парламент. Найняв на російську службу понад 900 фахівців.
У 1698 році, дізнавшись про стрілецький бунт, Петро I терміново повернувся в Росію. вів слідство і особисто рубав голови стрільцям. Нелюба Євдокія Лопухіна була насильно відправлена в монастир.
Після повернення з-за кордону приступив до реформ в побуті (гоління борід, носіння європейського сукні, введення нового літочислення і ін.). Прагнення до збільшення скарбниці призвело до передачі збору податків з населення посадника від воєвод до земським хатах. Готуючись до військових дій, в 1699 році оголосив набір «вільних людей» в солдати і збір «даточнихлюдей». Уклавши з Саксонією і Данією договори проти Швеції, в 1700 році уклав мир з Туреччиною, після чого почалася Північна війна 1700-1721 років. Перші невдачі не зменшили його енергії і сприяли проведенню військової реформи: був введений рекрутський набір і створена регулярна армія. Для матеріального забезпечення військ створювалися заводи, фабрики, мануфактури. Різко зросли збори податей.
Використавши військову перепочинок, російська армія стала бити шведів. У 1702 році Петро I взяв штурмом Горішок. перейменований їм в Шліссельбург. а в 1703 році у взятому у шведів Нієншанці, перейменованому в Шлотбург, Петром I була закладена фортеця Санкт-Петербург. незабаром поглинула маленьке містечко і перетворилася в нову столицю. Були завойовані Ям, Копор'є. Марієнбург. Війна не завадила впоратися з повстаннями в Астрахані (1705), К. А. Булавіна (1707-1708) і ін.
Перемоги російської армії у села Доброго і села Лісовий в 1708 році, а також розгром шведської армії Карла XII під Полтавою дозволили Петру I в 1710 році завоювати Естляндію і Ліфляндію. Одночасно з військовими діями Петро I продовжив реформи, продиктовані часом і стосувалися всіх сторін життя суспільства. Петро I створив новий військово-бюрократичний і поліцейський державний апарат: Сенат, колегії, політичний розшук (Преображенський наказ, Таємна канцелярія), державний контроль (прокуратура і фіскали). Скасував патріаршество, віддавши церква в ведення Святійшого Синоду. Ввів указ про єдиноспадкування, зрівнявши маєтку з вотчинами і змусивши дворян служити. Країна була розділена на провінції і дистрикти. Кріпосне право було посилено роздільною здатністю купувати селян до заводам (приписні), введенням подушного податку, обмеженням пересувань податного населення завдяки посиленню паспортного режиму. Видання в 1722 році «Табелі про ранги» визначило порядок проходження чиновницької служби. Всі ці заходи сприяли перетворенню Петра I в абсолютного монарха.
Створивши регулярну армію і флот, перемігши в Північній війні, Росія стала однією з наймогутніших держав Європи.
Продовжуючи імперську політику, Петро I в 1722-1723 роках успішно провів Перська похід, завоювавши узбережжі Каспійського моря, мріяв про підкорення Середньої Азії та Індії. Невпинно займався реформами в освіті: організовував школи, друкарні, видавав газету, ввів у вживання арабські цифри і цивільний шрифт, відправляв наукові експедиції, засновував бібліотеки, музеї та ін.
В цілому реформи Петра були спрямовані на зміцнення Російської держави і прилучення правлячої верстви до європейської культури з одночасним посиленням абсолютної монархії. До кінця правління Петра Великого була створена потужна Російська імперія, на чолі якої перебував абсолютний монарх - імператор. В ході реформ було подолано техніко-економічне відставання Росії від ряду інших європейських держав, завойований вихід до Балтійського моря, проведені перетворення в багатьох сферах життя російського суспільства. У той же час, народні сили були вкрай виснажені, розрісся бюрократичний апарат, були створені передумови (Указ про престолонаслідування) для кризи верховної влади, які призвели до епохи «палацових переворотів».