Пережив страшную зиму, шведы в конце концов пошли к Полтаве, рассчитывая легко её взять. Однако всё выходило для них не так, как желалось. А Пётр стягивал сюда войска для генерального сражения.
Ко времени Полтавы тогдашняя Европа (то есть, прежде всего – Франция, Англия, Голландия, Австрия, но также – вроде бы прорусская Саксония и т. д.) была уже психологически настроена анти-русски. По разным причинам, но европейцы не хотели и боялись сильной России. Правящие круги Европы ещё до Полтавы были озабочены растущей мощью России и следили за процессами в ней весьма внимательно – к чему имелись все основания!
К 1709 году первая, неудачная, осада Нарвы была перекрыта взятием Нарвы русским штурмом 4 августа 1704 года – за пять дет до Полтавы. В том же 1704 году был взят Дерпт-Юрьев (Тарту). Ещё до этого Шереметев и сам Пётр предпринимали серьёзные экспедиции в Лифляндию и Курляндию. Это Европу не радовало, и накануне Полтавы падения России и Петра (или их ослабления) желал не только Карл, но и все политики Европы…
Весной 1709 года Пётр приболел, на время уехал в Воронеж и вернулся оттуда к войску в середине июня 1709 года, проехав через Харьков.
Карл устроил свою главную квартиру в Опошне и осаждал Полтаву уже два месяца. Полтавский комендант полковник Келлин (Келлен) Алексей Степанович и жители Полтавы храбро защищались. За три дня до прибытия под Полтаву Петра шведы предприняли сильную бомбардировку города. Начались пожары. Тушили их все, не исключая стариков, женщин и детей. Пользуясь пожаром, шведы взобрались на крепостной вал и даже водрузили на нём шведское знамя. Но Келлин сбил их и сам сделал смелую вылазку, отбив у шведов две пушки. После Полтавской битвы царь произвёл Келина к генерал-майоры.
Прибыв в русский лагерь на другой стороне Ворсклы, Пётр известил о своём прибытии коменданта Полтавы письмом, брошенным в пустой бомбе. Царь благодарил гарнизон за геройский подвиг и сообщал, что надеется вскоре осаду снять. Письмо царя крепко воодушевило защитников города. Было торжественно решено, что всякого, кто заговорит о сдаче, предать, как изменника, смертной казни. Петру тоже в пустой бомбе был послан ответ: «Потщися и спаси погибающих».
Царь приказал переправлять войска на другую сторону реки для генеральной битвы. Переправа длилась несколько дней, 20 июня русские были на другой стороне, расположились лагерем и стали укреплять его шанцами. Шведы пытались ещё раз штурмовать Полтаву, но были отбиты, и осада с Полтавы была снята.
Как уже было сказано, перед битвой к шведам перебежал унтер-офицер Семёновского полка, который – как сразу понял Пётр, будет советовать Карлу ударить по полку новобранцев. Пётр тут же приказал снять с вчерашних рекрут «серые мундиры простого сукна» и надеть их на солдат одного из самых крепких армейских полков – Новгородского…