26 июля 1709 г. в Кельне Саксония, Дания и Пруссия заключили антишведское соглашение. Спустя две недели в Дрездене союз между Саксонией и Россией был возобновлен, а в октябре – между Данией и Россией. В том же месяце Петр I прибыл в Торунь, где встретился с Августом II. Результатом переговоров стало подписание двух соглашений, уточняющих и расширяющих достигнутые в Дрездене договоренности. Было решено, в частности, что территориальные приобретения Августа будут ограничены одной Лифляндией, а к России перейдет, кроме Ингерманляндии, Эстляндия. 21 октября 1709 г., на следующий день после заключения Торуньских союзных договоров, Россия присоединилась к Кельнскому соглашению. В 1714 г. был заключен союзный договор между Россией и Пруссией, по которому прусский король Фридрих Вильгельм I получил гарантию на передачу ему порта Штеттина в Померании, а в ответ обязался признать все прибалтийские завоевания Петра I (в конце 1690-х гг. бранденбургский курфюрст вел переговоры с будущими членами Северного союза, но предпочел участвовать в готовящейся войне за испанское наследство, за что и получил титул прусского короля). В следующем году союзный договор с Россией подписал Ганновер. Петр придавал союзу с Ганновером особое значение: ганноверский курфюрст в 1714 г. стал также королем Англии, под именем Георга I, родоначальником ганноверской династии на английском престоле. Русский царь брал на себя обязательство содействовать при заключении мира с Швецией разделу ее владений в Германии между Ганновером (курфюршеству были обещаны герцогства Бремен и Верден), Пруссией и Данией. В 1716 г. на союз с Россией пошел и герцог Мекленбургский, предоставивший свою территорию для размещения русских войск в обмен на обещание о включении в состав Мекленбурга лучшего порта на Балтийском море Висмара. Еще в 1710 г. русские войска вытеснили шведов из Польши, Лещинскому пришлось покинуть страну, корона вновь перешла к Августу П. Россия овладела почти всей Восточной Прибалтикой, а в 1712 г. ее армия вступила в Померанию. Союзные силы русских, датчан, саксонцев и пруссаков полностью изгнали шведов из Германии, последним пал Висмар (1716). Русские войска вели успешные военные операции в Финляндии. 27 июля 1714 г. у полуострова Гангут молодой Балтийский флот России одержал первую крупную победу над шведской флотилией и скоро занял господствующее положение в балтийских водах.
Столь значительные военные и дипломатические успехи России усиливали тревогу в Англии, выступавшей главной движущей силой антирусской политики. В выходивших там политических памфлетах резко критиковалась политика правительства, которое не выполняло своих союзнических обязательств в отношении Швеции. До сведения Петра I было доведено, что Англия не допустит разорения Швеции и нарушения равновесия сил между северными странами. Английская дипломатия, усиленно распространяя слухи о широких завоевательных планах русского царя в Европе, разжигала подозрения к России со стороны ее союзников. Копенгаген потребовал вывода русских войск из Дании. Август II, дважды получивший престол Речи Посполитой благодаря помощи России, перешел в лагерь ее противников. Ганновер вместе с Англией и Австрией настаивал на очищении Мекленбурга от русских войск.