Первые победы новая русская армия одержала под командованием Бориса Петровича Шереметева. Он был потомственным воеводой из старомосковского боярского рода и многому научился у служивших в России европейских офицеров. Шереметев отдавал приказы атаковать только тогда, когда он знал, что его войско имеет трёхкратное превосходство в силах. В конце 1701 г. его конница дважды разгромила шведов на берегах Финского залива. России были возвращены старинные русские города Ям и Копорье.
Осенью 1702 г. войска под командованием самого Петра взяли приступом крепость Нотебург (в старину – русский город Орешек), которая находилась в месте истока реки Невы из Ладожского озера. Государь писал по этому поводу: «Жесток был этот орех, однако, слава Богу, счастливо разгрызен». Вновь приобретённый город назвали Шлиссельбургом (по-немецки – «Ключ-город») за то, что он открывал путь по Неве в Балтийское море. Комендантом крепости стал один из «потешных» товарищей царя – Александр Данилович Меншиков.
По рассказам большинства современников, он был сыном булочника и в детстве ходил с лотком по Кремлю, выкрикивая: «Пироги подовые» и привлекая прохожих разными шутками и прибаутками. Молодой Пётр заметил бойкого сверстника, когда того драл за уши обиженный стрелец. Царь взял «Алексашку» в свой «потешный» полк денщиком – личным слугой. Несколько лет Меншиков чистил Петру сапоги, давал распоряжения по уборке дома, мылся с царём в бане, устраивал для него весёлые пирушки и разные развлечения. Одновременно вместе с царём он приобретал навыки матроса, солдата, офицера. Александр научился говорить на иностранных языках, однако «ни по-каковски буквы ни прочитать, ни написать не умел и выучился только подписывать своё имя». Тем не менее Меншиков был незаменим в тех ситуациях, когда для выполнения поручений требовались смелость и хитрость. Царь и его денщик называли друг друга «майн герц» (по-немецки — «мое сердце»). В трудные минуты Пётр часто писал верному товарищу: «Мне нужда видеться с тобой». В выборе коменданта Шлиссельбурга царь не ошибся: стараниями Меншикова на Ладожском озере началось строительство кораблей для будущего Балтийского флота.
В апреле 1702 г. русские войска вышли к устью реки Невы и захватили маленькую крепость Ниеншанц. Вскоре ничего не подозревавшие два небольших шведских корабля встали на якорь в устье Невы. Чтобы ввести шведских моряков в заблуждение, Пётр приказал поднять над крепостью шведский флаг. Ночью две отборные команды семёновцев и преображенцев на 30 лодках скрытно подошли к кораблям. Одной группой командовал Меншиков, а другой – сам Пётр, так как других знатоков морских боёв в крепости не было. Гвардейцы забросили на корабли верёвки с крючьями и поднялись по ним на палубы. Шведы, проснувшись, отчаянно дрались, но через несколько часов их корабли были захвачены. За этот бой главнокомандующий Шереметев наградил Петра и Меншикова орденами Святого апостола Андрея Первозванного, а царь получил новое звание капитана-командора.
В память об этом бое выбили медаль с надписью «Небываемое бывает».
После выхода к морю необходимо было закрепиться на новых рубежах. Выбрав место для строительства нового города на одном из островов в устье Невы, Пётр своими руками срубил берёзу, сделал крест и, поставив его, сказал: «Здесь будет крепость и церковь во имя святых апостолов Петра и Павла». Так был заложен Санкт-Петербург, т.е. город святого Петра, датой основания которого считается 16 (27) мая 1703 г. Строительство Петербурга началось с возведения деревянной крепости, которую затем перестроили в каменную. Напротив раскинулось Адмиралтейство – верфь для строительства Балтийского флота. Недалеко от неё построили «царский дворец», состоявший из двух комнаток, передней и кухни. Тут же начали возводить другие общественные здания и дома, согнав на строительство тысячи крестьян и мастеровых. Через год над новым городом прозвучал праздничный артиллерийский салют в честь прибытия первых иностранных торговых судов. Вскоре в Петербург стали переселяться купцы и бояре. Пётр принимал их очень радушно и разрешал каждому из них самому выбирать место для строительства нового дома. Для защиты Петербурга с моря на острове в Финском заливе возвели крепость Кронштадт.
На Неве и Ладожском озере быстро была налажена работа верфей, парусных и канатных мануфактур. В конце 1703 г. первые суда Балтийского флота встали на рейде Кронштадта. Европейцы увидели развевающийся над морем русский военно-морской Андреевский флаг с голубым косым крестом, как на ордене Святого апостола Андрея Первозванного. Все попытки шведских эскадр и десантов захватить Кронштадт и Санкт-Петербург были успешно отбиты. Русские сухопутные войска начали наступление в Ливонии (Эстляндии), где захватили Дерпт и Нарву. По поводу последней победы государь заметил: «Где четыре года назад Господь оскорбил, тут ныне весёлыми победителями учинил, ибо сию преславную крепость шпагою в три четверти часа получили». Россия завоёвала выход к Балтийскому морю и основала город-порт Санкт-Петербург.