Карл XII атаковал Польшу, разбил Августа II в битве при Клишове (Клишуве; 1702 г.), сместил его с польского престола и заменил своим ставленником Станиславом Лещинским. Мобилизовав все силы, Пётр I захватил часть прибалтийских земель и основал крепость Санкт-Петербург. Карл XII решил выступить на Москву через Украину, где на его сторону перешёл гетман Иван Степанович Мазепа. Отправленный на помощь Карлу XII корпус Адама Людвига Левенгаупта был разбит русскими в сражении у деревни Лесной (1708 г.). Когда шведские войска подошли к Полтаве, Карл XII потерял треть армии, не хватало боеприпасов. Летом 1709 г., после неудачной для шведов трёхмесячной осады Полтавы, армия Карла XII потерпела поражение в Полтавской битве. Карл XII бежал в Османскую империю и поселился в Бендерах, его сопровождали около тысячи человек свиты. Турецкий султан Ахмед III вначале покровительствовал беглецу и выкупил из русского плена шведских женщин и детей. Однако поведение Карла XII и шведов в 1713 г. вызвало восстание жителей Бендер, которые вместе с янычарами взяли штурмом резиденцию шведского короля. После этого Карл XII был помещён под домашний арест. В 1714 г. Карл XII бежал из Стамбула в контролируемый Швецией Штральзунд в Померании, а затем вернулся в Швецию. Незадолго до смерти попытался завершить Северную войну с Россией, но Аландский конгресс (1718–1719 гг.), созванный для этой цели, закончился безрезультатно. Карл XII был убит выстрелом в голову при осаде крепости Фредрикстен во время похода в принадлежавшую Дании Норвегию. В 1718 г. шведский трон наследовала сестра Карла XII, Ульрика Элеонора, через два года престол перешёл её мужу Фредрику I. Карл XII вёл аскетическую жизнь, интересовался математикой и военной наукой. Считается, что в 1716 г. он поручил учёному и теософу Эммануилу Сведенборгу разработать восьмеричную систему исчисления для военных нужд. В 1731 г. биографию Карла XII издал Вольтер, в «Истории Карла XII» он отметил, что король был лютеранином. Но после встречи в 1707 г. в Лейпциге с философом Готфридом Вильгельмом Лейбницем и общения с ним Карл XII стал равнодушен к религии. По мнению Вольтера, в поздний период Карла XII интересовали некоторые религиозные концепции, например, предопределение. Лютеранская церковь и государство в Швеции были тесно связаны, многие епископы обладали политическим влиянием, духовенство входило в парламент как второе сословие после дворянства. «Король Божьей милостью» (Kungadomet av Guds nade), Карл XII  (как и его отец Карл XI) смог подчинить церковь своей воле; после его смерти ситуация изменилась – в 1723 г. лютеранскому духовенству были предоставлены большие привилегии.