Полтавська битва 27.06.1709 р. між російськими і шведськими військами стала одним з вирішальних боїв Північної війни 1700—1721 рр. Сувора зима 1708—1709 рр., серія військових невдач, відсутність обіцяної допомоги з Криму, Туреччини і Польщі значно погіршили становище шведської армії. За таких умов Карл XII вирішив захопити Полтаву, що прикривала Муравський шлях на Москву. Захищав місто російський гарнізон з 4300 чол., а також 2600 жителів міста. На початку травня 1709 р. шведські війська після невдалого штурму перейшли до тривалої облоги міста, що надовго скувало головні сили шведів (протягом 87 днів шведи штурмували Полтаву 30 разів).

Це дало можливість російському командуванню зосередити свої сили і ретельно приготуватися до генеральної битви. Був побудований укріплений табір, підступи до якого охороняли 6 поперечних і 4 подовжніх редути. Російська армія складала 42 тис. 500 чол. при 102 гарматах. Крім того, вірне царю українське козацьке військо під командуванням Івана Скоропадського позбавило шведів можливості відходу за Дніпро. Шведська армія складалася з 31 тис. чол. і 6 гармат. Війська І. Мазепи безпосередньої участі в Полтавській битві не брали. Вони охороняли шведський обоз, частина козаків брала участь в облозі Полтави, що не дозволило російській армії оточити військо Карла XII.

Карл XII, довідавшись уночі 26 червня про можливості прибуття на допомогу Петрові I 40-тисячного татарського війська, вирішив випередити супротивника і першим розпочати битву. Вранці 27 червня шведські війська почали штурм російських редутів, несучи при цьому великі втрати від артилерійського і рушничного вогню. Потім обидві армії, перегрупувавши свої сили, вступили в рукопашний бій. Не витримавши натиску російських військ, шведи відступили, зазнавши повної поразки. Залишки шведського війська відступили уздовж р. Ворскли до Дніпра. Біля Переволочної Карл XII, І. Мазепа, К. Гордієнко і ще близько 50 старшин разом з невеликими загонами шведів і козаків переправилися через Дніпро і відійшли в турецькі володіння. Залишок шведської армії був оточений під Переволочною і здався в полон. Відповідно до акту капітуляції, українські козаки, що були в складі шведського війська, передавалися російському командуванню. Більшість з них були страчені на місці.

Наслідком виступу І. Мазепи для України стало посилення царських репресій у відношенні козацтва і різке обмеження автономних прав Гетьманщини.