Зимой 1708-1709 годов армия Карла XII медленно продвигалась по заснеженным украинским степям. Задача шведов заключалась в том, чтобы вытеснить русские войска за пределы Украины и открыть себе путь на Москву. Но по продвижению вражеской армии разгоралась народная война. Отряды, созданные русскими из регулярных частей, казаков и местных жителей, активно действовали в тылу шведов, на их коммуникациях. Попытка пробиться к Москве в конце концов потерпела неудачу. Шведские полки вынуждены были отойти в междуречье реки Ворскла и реки Псла. Карл XII принял решение двинуться к Полтаве. Захват этого городка позволял шведам контролировать узловой пункт, через который шли дороги к их союзникам туркам и крымским татарам.
Накануне сражения во время рекогносцировки Карл был ранен в ногу, что затрудняло ему управление войсками. Шведы точно не знали расположения русских и Карл решил двинуть пехоту в четырех колоннах, а кавалерию в шести. Больше никаких распоряжений отдано не было.
27 июня на рассвете Петр выстроил войска, так как знал от перебежчиков о готовящемся наступлении шведов. За линией редутов была расположена конница в две линии, а пехота и артиллерия находились в укрепленном лагере.
Около 5 часов утра шведы подошли к передовой позиции и завязали бой. Карл приказал коннице пройти сквозь свои пехотные колонны и очистить фронт. Драгуны русской армии вступили в бой и удерживались у редутов до приказа об отходе. Как только драгуны начали отступать с линии редутов, шведы подкрепили свою конницу пехотой и прорвались сквозь редуты.
В ожидании новой атаки Петр вывел большую часть пехоты из лагеря и расположил по сторонам его для действия во фланг атакующих шведов. Но шведы медлили. Петр решил сам наступать и выстроил свою армию впереди лагеря в две линии. Пехота была расположена в центре боевого порядка, на флангах разместилась конница, артиллерия была распределена по всему фронту.
Чтобы удлинить свой боевой порядок, шведы построили пехоту в одну линию со слабым резервом позади. Кавалерия стала на флангах в две линии.
В 9 часов первая линия боевого порядка русских начала наступать. Карл приказал шведам двинуться навстречу. Подойдя к шведам на пушечный выстрел, русские остановились и открыли артиллерийский огонь. Несмотря на большие потери, шведы шли вперед до дистанции ружейного огня. После ружейной перестрелки обе армия начали рукопашный бой.
Правому флангу шведов удалось прорвать первую линию боевого порядка русской армии. Но Петр лично ввел в дело батальоны второй линии и не дал шведам развить свой успех. Вслед за этим одновременным ударом с фронта и охватом конницей флангов шведы были обращены в бегство.
27 июня 1709 года произошло одно из выдающихся событий в истории борьбы России против иноземных захватчиков. Русские войска во главе с Петром I одержали блестящую и сокрушительную победу над войсками Карла XII. Победа под Полтавой знаменовала собой коренной перелом в ходе многолетней изнурительной Северной войны (1700-1721) и предрешила ее исход в пользу России. Именно под Полтавой был заложен прочный фундамент последующих побед Русской армии.