Вернуть Азов и вообще направить против России сколько-нибудь значительные силы Турция не могла: она увязла в войне на западе империи. Несмотря на моральную поддержку со стороны Франции, которая даже провела военную демонстрацию против австрийцев на Рейне, османам не удалось добиться успехов. Сказалось качественное превосходство войск союзников по «Священной лиге».
Решающее сражение войны произошло в сентябре 1697 года при Зенте, у реки Тисы. Войско султана было разгромлено австрийской армией с потерей до 30 тысяч человек только убитыми. Погиб и великий везир, а сам Мустафа II едва спасся бегством.
В октябре следующего года в местечке Карловицы (Славония) собрался конгресс для заключения мира. Посредниками выступили представители Англии и Голландии, объединенных тогда одной короной (голландский штатгальтер Вильгельм Оранский был одновременно и английским королем — Вильгельмом III).
Россию представлял думный советник П.Б. Возницын, который добивался уступки Турцией Азова и завоеванных русской армией поднепровских городков, а также передачи Керчи. Однако здесь россияне в первый, но отнюдь не в последний раз столкнулись с коварством союзников и недоброжелательностью посредников, которые не только не настаивали на условиях, предложенных Петром I, но и поддерживали позицию турецкой стороны.
В результате каждый из трех союзников заключил отдельный договор с Турцией. Венеция, Польша и особенно Австрия получили значительные территориальные приобретения. Россия же оказалась в изоляции, а посредники даже советовали ей принять турецкие требования, чтобы не воевать в одиночку.
В этих условиях П.Б. Возницын проявил не только дипломатическую гибкость, но и твердый характер. В присутствии турок он заявил: «Война — так война, у русского царя достаточно сил воевать и без союзников». Результатом переговоров стало заключение в январе 1699 года перемирия между Россией и Турцией сроком на два года. Азов оставался за Россией.
Война со «Священной лигой» обнаружила значительное ослабление военной мощи Османской империи. Карловицкий конгресс 1699 года знаменовал переход турок-османов от наступления на Европу к обороне. Турция на сей раз не получила не только дани либо контрибуции, как в предыдущие войны, но должна была отдать часть завоеванных ею прежде территорий. В то же время на конгрессе обнаружилось враждебное отношение европейских держав к России, что, понятно, вызвало большое недовольство Петра I. Все это в сочетании с ограниченными результатами Великого посольства 1697–1698 годов побудило царя к первоочередному разрешению балтийской проблемы.