Но подстрекаемый Карлом XII и дипломатами ведущих европейских государств турецкий султан 10 ноября 1710 г. объявил России войну, потребовав возвращения Азова и ликвидации русского флота. После неудачных попыток прийти к компромиссу дипломатическими путями Петру в конце февраля 1711 г. пришлось принять вызов Турции.
В конце июня 1711 г. русская армия под командованием Петра вступила в Молдавию и, переправившись через Днестр, подошла к Пруту. Обещанная помощь от молдавского господаря Д. Кантемира была незначительна, а валашский правитель К. Брынковяну, изменив России, выдал план войны султану. В результате 9 июля 1711 г. 38-тысячная русская армия была окружена у реки Прут 135-тысячной турецкой армией и 50-тысячным войском крымского хана. Турецкие янычары бросились в атаку на русских, но встретили отпор и отступили, потеряв до 8 тыс. убитыми. Русские потеряли вдвое меньше, однако их положение было угрожающим. Петр пошел на мирные переговоры с турецким везиром Мехмед-пашой. В соответствии с подписанным 12 июля 1711 г. Прутским мирным трактатом Россия возвращала Турции Азов, срывала крепости Таганрог и Каменный Затон на Днепре, выводила войска из Польши. Но — армия и артиллерия были спасены, мир на южных границах восстановлен.
В 1712 г. русские войска вместе с датскими и саксонскими армиями вели успешные боевые действия в Померании (Польша). Однако решительных изменений в войне со Швецией не происходило. Тоща Петр решил действовать в Финляндии. Весной 1713 г. с помощью галерного флота русские заняли Гельсингфорс (Хельсинки), а летом шведы оставили г. Або. Но на Балтике еще находился флот Швеции. 27 июля 1714 г. русский флот под командой Ф. М. Апраксина разгромил большую шведскую эскадру у мыса Гангут (п-ов Ханко). Эта победа позволила России перенести боевые действия на территорию Швеции; вскоре русскими были захвачены Аландские острова, высажен десант на шведское побережье.
Победами русского оружия решили воспользоваться Англия, Ганновер, Голландия и Дания, заключившие союз с Петром против Швеции. В действительности же Англия и Голландия не желали полного поражения Швеции и усиления России на Балтике. Это привело к распаду коалиции и заключению 4 августа 1717 г. русско-французского союза: Париж обещал посредничество в переговорах России со Швецией, истощенной до предела длительной войной. В мае 1718 г. открылся Аландский конгресс, начались переговоры по подписанию русско-шведского мира. Но внезапная гибель Карла XII в случайной стычке в Норвегии сорвала его подписание. Новая шведская королева Ульрика-Элеонора и ее советники надеялись на союз с Англией и затягивали войну. Английская эскадра появилась у русских берегов на Балтике. В ответ в 1719 г. русские войска высадили свой десант в Швеции и, нанеся ряд удачных ударов, вернулись обратно, а петровский флот одержал победу у о. Саарема. В июле 1720 г. гребной флот под командой М. М. Голицына одержал крупную победу у острова Гренгам, захватив 4 шведских фрегата. Весной 1721 г. последовали высадки русских десантов около Стокгольма, имевшие целью оказать давление на шведское правительство. Этому также способствовала и международная обстановка: укрепление позиций России в Польше и заключение 5 ноября 1720 г. русско-турецкого «вечного мира». Наконец, после длительных переговоров 30 августа 1721 г. в финском городе Ништадте был подписан русско-шведский мирный договор. Северная война завершилась. Россия получала Ингерманлацдшо, часть Карелии, Эстляндию и Лифляндию с городами Рига, Дерпт, Нарва, Выборг, Корела, острова на Балтике Даго и Эзель. Россия стала великой европейской державой.
22 октября 1721 г. на торжественном заседании Сената канцлер Г. И. Головкин поднес Петру титул императора. Тем самым Россия официально провозглашалась империей, а ее правитель — главой могучего, огромного государства, вступившего в сообщество мировых держав.
Не меньшее значение для России имело и другое — восточное направление внешней политики. В 1714 г. экспедиция Бухгольца к югу от Иртыша основала Омск, Семипалатинск, Усть-Каменогорск и другие крепости. В 1716–1717 гт. Петром был направлен в Среднюю Азию через Каспий 6-тысячный отряд князя А. Бековича-Черкасского с целью склонить хивинского хана к подданству и разведать путь в Индию. Однако и сам князь, и его отряд, расположившийся в городах Хивы, были уничтожены по приказу хана.
Летом 1722 г. Петр I лично возглавил персидский поход русского войска в связи с обращением к нему за помощью сына персидского шаха Тохмас-мирзы. 18 июля 22-тысячный русский отряд во главе с императором отплыл из Астрахани по Каспию. Вдоль берегов двигались 9 тыс. кавалерии и 50 тыс. казаков и татар. Вскоре без боя был взят Дербент, и Петр вернулся в Астрахань. Командование войсками было поручено генералу М. А. Матюшкину, который в декабре занял Решт, а в июле 1723 г. был высажен десант и взят Баку. Помощь России обещали картлийский царь Вахтанг VI и армянский католикос. Но усиление русского влияния в Прикаспии вызвало недовольство Турции, подогреваемое Англией. В итоге 12 сентября 1723 г. в Петербурге был заключен мир с Персией, по которому в состав Российской империи включались западное и южное побережье Каспия с городами Дербент и Баку и провинциями Гилянь, Мазендеран и Астрабад; Россия и Персия заключали оборонительный союз против Порты.
По Стамбульскому договору от 12 июня 1724 г. Турция признала все приобретения России в Прикаспии и отказывалась от притязаний на Персию. Таким образом, безопасность юго-восточных границ России была укреплена, а международный ее престиж еще более возрос.
Культура в эпоху Петра Великого. Развитие торговли и промышленности, создание регулярной армии и флота, формирование совершенно новых структур чиновничье-бюрократического аппарата абсолютизма и другие реформы в стране требовали коренной перестройки всей системы образования, подготовки большого числа квалифицированных специалистов. Уже в 1699 г. в Москве была основана Пушкарская школа, а в 1701 г. в здании Сухаревой башни открылась «школа математицких и навигацких наук», ставшая предшественницей созданной в 1715 г. в Петербурге Морской академии. В петровское время были открыты Медицинская школа (1707), а также инженерные, кораблестроительные, штурманские, горные и ремесленные школы. В провинции начальное образование осуществлялось в трех типах школ: 46 епархиальных, готовящих священнослужителей; 42 цифирных — для подготовки местных мелких чиновников; в гарнизонных школах — для обучения солдатских детей. Помимо этого в 1703–1715 гг. в Москве работала особая общеобразовательная школа — «гимназия» пастора Э. Глюка, в которой обучали в основном иностранным языкам.
Светское образование потребовало новых учебников. В 1703 г. вышла в свет «Арифметика, сиречь Наука числительная…» Л. Ф. Магницкого, которая вводила арабские цифры вместо буквенных, а затем Магницкий и английский математик А. Фарварсон выпустили «Таблицы логарифмов и синусов». В создание новых учебников и учебных пособий большой вклад внесли Ф. П. Поликарпов, Г. Г. Скорняков-Писарев, Ф. Прокопович и другие.
Одновременно с реформой в сфере образования в первой четверти XVIII в. бурное развитие получило издательское дело. В 1708 г. Петр I ввел вместо церковнославянского новый гражданский шрифт. Для печатания светской учебной, научной и специальной литературы, а также законодательных актов были созданы новые типографии в Москве, Петербурге и других городах, выпустившие в свет в годы правления Петра свыше 600 названий книг и других изданий, немалое число которых были переводные.
Развитие книгопечатания повлекло за собой начало организованной книготорговли, а в 1714 г. в Петербурге была открыта государственная библиотека, заложившая основу для Библиотеки Академии наук. Большие собрания книг принадлежали князю Д. М. Голицыну, графу Б. П. Шереметеву, графу А. А. Матвееву и другим вельможам. С декабря 1702 г. стало выходить первое в России периодическое издание — газета «Ведомости» (тираж от 100 до 2500 экз.).
В основе развития науки и техники в Петровскую эпоху лежали в первую очередь практические потребности государства. Большие успехи были достигнуты в геодезии, гидрографии и картографии, в изучении недр и поиске полезных ископаемых.
Русские моряки-гидрографы много сделали для составления карт Азовского, Каспийского, Балтийского и Белого морей. Значительными географическими достижениями отмечены экспедиции в Сибирь и на Дальний Восток, в Среднюю Азию, предпринятые В. Атласовым, И. Евреиновым и Ф. Лужиным, Д. Г. Мессершмидтом, Ф. Беневениным, И. Унковским и др. Начатая на рубеже XVII–XVIII вв. работа С. Ремезова по картографии «Чертежная книга Сибири» (1699–1701) была продолжена в первой четверти XVIII в. И. К. Кирилловым, приступившим к составлению сводного «Атласа Всероссийской империи», первый том которого вышел в 1732 г.
За три недели до своей кончины, в январе 1725 г., Петр подписал указ об отправке первой Камчатской морской экспедиции под командованием В. И. Беринга и АЛ. Чирикова для выяснения вопроса, где Камчатка «сошлась с Америкой». Эта экспедиция продолжалась с 1725 по 1730 г.
Широкий размах приобрели геологические изыскания. Активно велись поиски железных и медных руд на Урале и в Сибири при содействии местных крестьян. В петровское время было положено начало разведке каменного угля в Подмосковье, Донбассе и Кузбассе, нефтяных месторождений в районе Ухты и в Западной Сибири. В развитие горного дела и металлургии в России значительный вклад внесли Г. В. де Геннин, В. Н. Татищев, Я. В. Брюс.
Большими успехами была отмечена деятельность русских изобретателей. Так, М. И. Сердюков был известен достижениями в строительстве гидротехнических сооружений; Я. Батищев изобрел машину для водяной обточки ружейных стволов; Е. Никонов представил проект создания «потаенных судов» (подводных лодок); И. Беляев разрабатывал оригинальные оптические инструменты. Известным механиком петровского времени был А. К. Нартов — изобретатель токарных и винторезных станков, создатель оптического прицела.