Пока Петр овладевал побережьем Балтики, Карл XII завоевал Польшу. Август II низложен, и польский сейм избирает на трон Станислава Лещинского. Не все признают результаты новых выборов, и страна раскалывается на два лагеря. В 1704 г. положение Августа становится особенно тяжелым. Несмотря на прибытие русских подкреплений, поляки отброшены к Одеру и Кракову. Саксонии угрожает вторжение Карла XII, уже оккупировавшего Силезию. Петр решает прийти на помощь союзнику.
Русская армия (60 тыс. человек) идет маршем на Гродно. Этот поход позволяет Петру, прикрывая завоеванные провинции и путь на Москву, приблизиться к Польше и создать угрозу коммуникациям Карла XII. Осуществить этот маневр без помех не удается. Шереметев, прикрывающий рижское направление, атакован 26 июня 1705 г. при Гемауертгофе и разбит. Царь устремляется к нему на помощь с дивизией Репнина и отбрасывает Левенгаупта к Риге. Митава и Бауск оккупированы русскими. Выправив положение, Петр возвращается к армии в Гродно. Царь рассчитывает, что в зимний период боевых действий не будет; поэтому, передав командование Августу II, возвращается в Москву. Союзные войска разделены на четыре части: корпус Меншикова (12 тыс. человек) на Нареве, основные силы (30 тыс.) в Гродно, саксонцы и поляки (10 тыс.) близ Бреста и 15 тыс. казаков Мазепы на Волыни.
Но Петр ошибся. Получив известие о выступлении русских, Карл XII откладывает на более позднее время свое вторжение в Саксонию, оставляет в Силезии корпус Реншильда и перебрасывает основные силы своей армии (20 тыс. человек) в район Варшавы. Затем, посреди зимы, он наступает на Гродно. Любопытная вещь: русскую армию численностью 30 тыс. человек окружили 20 тыс. шведов. Август II отступает со своими войсками к Кракову. Командование в Гродно принимает на себя фельдмаршал Огильви. Он деморализован, ему кажется невозможным с 30-тысячным войском противостоять 20 тыс. шведов под командованием Карла XII.
Узнав об этом, царь приезжает к Меншикову и принимает незамедлительные меры для спасения армии, осажденной в Гродно.
Огильви не решается предпринять вылазку. Петр отдает соответствующий приказ и сам проводит операцию. Русские неожиданно для противника выходят из Гродно и переходят Неман буквально накануне вскрытия реки ото льда. Карл XII бросается в погоню, но вскрывшийся Неман преграждает ему путь. Армия спасена. Соединившись с корпусом Меншикова, она, под командованием Петра, идет в Киев. Карл XII уже в который раз дает русским передышку и вновь действует против Августа II. В сентябре 1706 г. он входит в Лейпциг. Подписан мирный договор. Август II отрекается от польской короны и разрывает союз с русскими. Карл XII и Петр остаются лицом к лицу.
В 1707 г. Карл находится в Саксонии, не предпринимая активных действий. Он все еще не воспринимает своего противника всерьез. В конце года Петр собирает своих генералов. На случай шведского наступления он решил не принимать сражения на польской территории, а отступать в Россию, оставляя перед противником выжженную землю. Отступление должно сопровождаться действиями кавалерийских отрядов, которые будут вести партизанскую войну в тылах и на коммуникациях армии Карла XII. Генеральное сражение будет дано, когда противник будет достаточно ослаблен. Принятые в Жолкеве решения будут реализованы на этой решающей стадии войны.
Основные силы русской армии находились на севере Полесья, прикрывая стратегическое направление на Москву.
Как и в 1705 г., Карл XII начинает операцию в самый разгар зимы. Он выступает из Саксонии и движется на Познань. Король рассчитывает отвоевать балтийские провинции, разгромить русскую армию где-нибудь между Псковом и Новгородом и идти на Москву, чтобы продиктовать там условия мира. Его уверенность в победе настолько непоколебима, что он заранее назначил генерала Шпара комендантом Москвы. В феврале 1708 г. шведы захватывают Гродно. Русские отступают к Сморгони, оставляя за собой лишь руины. Форсированные марши измотали шведов. Они решают перезимовать между Сморгонью и Вильно. Русские занимают позиции между Витебском и Дубровной. Шереметев и Меншиков расположились так, чтобы, при необходимости, перекрыть дороги, ведущие на Санкт-Петербург и Москву.
Шведы располагают 76-тысячным войском. Крупные силы находятся под командованием короля (35 тыс. человек), Левенгаупта (16 тыс.) в Риге и Либекера (15 тыс.) в Финляндии. 8000 осталось в резерве в Швеции. Выбрав в качестве конечной цели похода Санкт-Петербург, Карл может собрать все эти силы в один мощный кулак. Но он отказывается от данного плана. Внутренняя ситуация в России как будто благоприятствует его замыслам. Бунтуют башкиры, восстали казаки на Дону, смута на Украине, шведы ведут переговоры с Мазепой, готовым изменить царю, в самой России существуют многочисленные силы, враждебные Петру. Иностранцы, живущие в Москве, оценивают положение Петра как весьма критическое. Руководствуясь этими сведениями, Карл XII меняет первоначальный план. Нет нужды тратить время на Прибалтику, предпочтительнее наступать через Смоленск прямо на Москву, низложить царя и продиктовать условия мира.