9 июня к Дерпту подошли основные силы русских вместе с Шереметевым. Непосредственно осаду города вели пять драгунских полков общей численностью 4975 человек и шесть пехотных полков численностью 5702 человек. Вместе с ними прибыло
55 орудий и 159 человек прислуги. Всего в районе Дерпта силы русских составляли 21 578 человек.
Бомбардировка крепости была начата 10 июня. Русские осадные батареи расположились на обоих берегах реки Амовжи. 3 июля к осадной армии внезапно приезжает сам Петр и фактически принимает командование на себя. 6 и 7 июля русские огнем 24 пушек и 11 мортир обстреливают Русские ворота, снеся до основания башню над ними. В ночь на 10 июня русские вывели из туров траншеи от ворот Святого Якова до Пороховой башни, приблизившись, таким образом, к пункту атаки с двух сторон. К вечеру 12 июля уже все было готово для штурма. Напротив Русских ворот через Амовжу под прикрытием дыма от загоревшегося на шведском берегу дровяного склада русские наскоро возвели мост.
Штурм длился семь часов подряд. Штурмующие продвинулись до палисада перед крепостной стеной и срубили его, в то время как обороняющиеся расстреляли свои снаряды. Стволы их мушкетов так накалились, что нельзя было держать их в руках. Наши солдаты взобрались на равелин перед Русскими воротами, повернули шесть шведских пушек к воротам и разбили их.
Когда русские овладели Пороховой башней, комендант полковник Шютте решил сдать крепость. Один за другим погибли четыре шведских барабанщика, бивших «шамад» (сигнал к сдаче). Лишь звуки трубы приостановили сражение, и осажденные обратились «со упросительными от всего дерптского гарнизона пунктами», составленными комендантом крепости. Шютте просил разрешить гарнизону выход «с литаврами, с трубами и со всею музыкою», с распущенными знаменами, шестью пушками, всем огнестрельным оружием и месячным запасом продовольствия.
Царь от имени фельдмаршала отправил коменданту не лишенный иронии ответ: «Зело удивляется господин фельдмаршал, что такие запросы чинятся от коменданта, когда уже солдаты его величества у них в воротах обретаются и которые так озлоблены, что едва уняты». Подобные условия были бы уместны до штурма, а не тогда, когда осажденные лишились выбора. Гарнизону было разрешено покинуть крепость с семьями, пожитками и запасом продовольствия, но без артиллерии. Победителям достались огромные трофеи: 132 орудия, 15 тысяч ядер, запасы продовольствия. Но и потери были достаточно велики: 800–900 человек убитыми и 2250–2500 ранеными. Осажденные потеряли около полутора тысяч человек убитыми.
9 августа 1704 г. русские штурмом взяли Нарву. Шведский комендант Горн отказался сдаться и оборонялся, пока не увидел русских солдат в цитадели. Только тогда Горн приказал барабанщикам в знак сдачи ударить в барабаны. Однако рассвирепевшие русские солдаты не обращали на это внимания и кололи барабанщиков. Тогда сам Горн ударил в барабан. Тем не менее русские продолжали убивать в городе всех, кто попадался под руку, не делая разницы между солдатами и мирными жителями.
Петр приказал навести порядок в городе и, сев на коня, обскакал нарвские улицы. По пути Петр лично заколол двух русских мародеров. Прибыв к ратуше, где собралась знать города, Петр увидел между ними и Горна. Царь подбежал к генералу и влепил ему увесистую плюху. Петр кричал в гневе: «Не ты ли всему виноват? Не имея никакой надежды на помощь, никакого средства к спасению города, не мог ты давно уже выставить белого флага?» Потом, показывая шпагу, обагренную кровью, Петр продолжал: «Смотри, эта кровь не шведская, а русская. Я своих заколол, чтоб удержать бешенство, до которого ты довел моих солдат своим упрямством».
16 августа без боя капитулировал гарнизон Иван города.
При штурме Нарвы русские потеряли 1340 человек ранеными и 359 человек убитыми. Потери шведов за всю осаду составили 2700 человек. В Нарве было взято пушек, мортир и гаубиц 425, фальконетов и дробовиков 82, ружей 11 200. В Иван городе пушек взято 95, мортир и дробовиков 33.
3 сентября 1705 г. капитулировала Митава (Елгава). Там было найдено 290 пушек, 58 мортир и гаубиц, 13 505 ядер и 2125 бомб.
Ливонцы, а затем шведы и поляки построили в Прибалтике десятки мощных каменных крепостей, и чтобы выбить оттуда шведов, потребовались значительные силы, а они нужны были Петру в Польше, на Украине и в районе Петербурга.
В июне 1709 г. в сражениях под Полтавой и Переволочной шведская армия потерпела страшное поражение, а сам Карл XII стал полупленником-полугостем турецкого султана.
После Полтавы Петр решил окончательно очистить от шведов Эстляндию и Курляндию, где шведские гарнизоны все еще удерживали ряд городов.
Самым укрепленным городом Прибалтики была Рига. Город защищал гарнизон численностью 13 400 человек под началом генерала Нильса Штремберга. В Риге находилось 563 пушки, 66 мортир и 12 гаубиц.
К Риге из-под Полтавы была двинута сорокатысячная русская армия под командованием фельдмаршала Б.П. Шереметева. Кроме того, некоторые части и осадная артиллерия из центральной России были отправлены на стругах и лодках с верховьев Западной Двины. Армия Шереметева двигалась крайне медленно и лишь в начале октября 1709 г. подошла к крепости Динабург. Обращу внимание читателя, что Динабург был в то время польским городом, но русские войска передвигались по Польше как у себя дома.
Из Динабурга основные силы армии Шереметева двинулись к Риге по правому берегу Двины, а четыре драгунских полка генерал-поручика Р.Х. Боура и донские казаки атамана Митрофана Лобанова шли левым берегом. 15 октября русские вступили в шведские владения, а 27 октября осадили Ригу. Одновременно была осаждена небольшая шведская крепость Динамюнде в семи километрах от стен старой Риги, на берегу моря в устье Западной Двины.
10 ноября под Ригу прибыл Петр I. Через четыре дня началась бомбардировка города. Однако особых повреждений ни стены, ни город не получили. Русскому командованию пришлось отказаться от штурма и ограничиться блокадой города. Эта задача была возложена на шеститысячный отряд под началом князя А.И. Репнина. Остальные войска были уведены на зимние квартиры в Курляндии и Литве. Петр уехал в Петербург, а Шереметев – в Москву.
Тем не менее бомбардировки Риги продолжались. 12 декабря от попадания мортирной бомбы загорелась крепостная башня, в которой были размещены запасы пороха. Сильный взрыв лишил осажденных части их порохового запаса и произвел гнетущее впечатление на горожан.
Несмотря на блокаду, зимой 1709/1710 г. рижане систематически получали продовольствие и боеприпасы из Динамюнде, куда они доставлялись морем. Чтобы прервать эту коммуникацию шведов, Петр специально прислал под Ригу своего фаворита Меншикова с указом: «…от прихода неприятельских кораблей к Риге большую обсервацию иметь, и что принадлежит к пресечению неприятельской коммуникации устроить». Далее в указе говорилось: «…для принятия с моря неприятельских судов» перегородить Западную Двину «бревнами с цепьми и сделать несколько прамов и на них поставить пушки».
Выполняя указ царя, Меншиков и Шереметев построили свайный мост через Западную Двину. Перед мостом были протянуты связанные цепями бревна. На обоих берегах реки у моста русские построили батареи с тяжелыми пушками калибра 12, 18 и 24 фунтов. Зимой 1709/1710 г. в верховьях Западной Двины близ Торопца корабельным мастером В. Шленграфом были построены два речных прама и пять малых судов, которые после схода льда отправили к Риге.