Петр I ловко использовал эту ситуацию для разведывательных целей. Он знал, что «много веры нельзя давать князьям», посаженным на престолы султаном. Поэтому, не придавая большого значения их военной силе, Петр пользовался их связями в Царьграде для разведывательных целей.
В военной обстановке 1710 года русские вербуют ставленника крымского хана — молдавского господаря Кантемира, который сообщал Петру решения Дивана. С разрешения Петра он выполнял роль агента-двойника, дезинформируя турок. Через Кантемира была установлена связь с арестованным Толстым. Кантемир имел в Стамбуле своего посла, которому турки разрешили свидания с Толстым, а последний, воспользовавшись этим, наладил переписку с Россией.
В 1711 году Кантемир заключил с Петром настоящий договор о сотрудничестве разведок.
С согласия турецких властей был послан и в Россию посол Кантемира Стефан Лука. Порте было сказано, что Лука едет туда с разведывательным заданием для турок. В самом же деле Лука подписал с Петром секретный договор, по которому царь взял под защиту молдавского господаря — Кантемира, перешедшего в русское подданство, присягнув на верность Петру. Договор этот держался в тайне и не обнародовался до вступления русских войск в Молдавию.
Господарь же «…обязался показать царскому величеству всевозможную верную службу в корреспонденции и в прочем, как может тайно…». Тут прямо черным по белому написано, что Кантемир обязался наладить агентурную работу и помочь русской разведке.
И тем не менее, невзирая на все принятые Петром меры, разведка в данном походе сработала очень неэффективно. Надо признать, что Дунайские княжества не оправдали надежд Петра. О военном значении их он был информирован. Резидент-разведчик Милорадович, сербский полковник, которому разведкой было поручено организовать восстание черногорцев, писал Петру: «Все эти воины добрые, только убогие: пушек и прочих военных припасов не имеют». Но тем не менее они все призывали русские войска скорее вступать в их земли, обещая, что они тотчас же поднимут восстание против Турции, чтобы помешать турецкой армии занять эти территории. Петр считал, что при такой ситуации турецкая армия разбежится.
Поэтому он торопил фельдмаршала Шереметева скорее перейти Дунай, захватить мосты и помешать распространению турок. Но Шереметев не выполнил указаний Петра, и стратегический план государя рухнул. Петр рассчитывал, что русские войска 20 мая будут на Дунае; между тем они появились у Ясс 30 мая, а турки успели уже к этому времени перейти Дунай. На военном совете решено было наступать, русские войска перешли Прут, но оказались перед лицом превосходящего неприятеля, захватившего все запасы продовольствия, в то время как русская армия без необходимого снабжения обречена была на голод. Численность войск была такова: у русских — 38 246 человек, у турок — 189 666 человек, в том числе 70 000 татар. 7 июня натолкнулись на основные силы противника. Русские решили отступить. 9 июля 1711 года у Нового Станелища произошла жестокая битва. Русские дрались, как львы, и турки, несмотря на огромное превосходство, понесли серьезные потери. Янычары, потеряв 7000 человек, начали бунтовать. Петр, воспользовавшись этим, отправил великому визирю предложение о перемирии. Великий визирь тоже не был осведомлен о численности русских и под давлением янычар согласился.