После переворота 1689 г. управление страной перешло в руки Нарышкиных. Во главе Посольского приказа встал дядя царя Лев Кириллович Нарышкин. Разрядный приказ был поручен воспитателю царя Т. Н. Стрешневу и т. д. В приказах появились родственники Петра по его жене Евдокии Лопухиной. Соправителем Петра (правда, чисто формально) оставался болезненный царь Иван. После смерти Ивана в 1696 г. власть окончательно перешла к Петру, ставшему единодержавным государем.
Россия после крымских походов В. В. Голицына еще пребывала в состоянии войны с Турцией, и союзники России по «вечному миру» 1686 г. (Австрия, Польша) требовали продолжения войны.
Гвардейские полки усиленно обучались полевому бою. Под Москвой, у села Кожухова, в 1694 г. Петр провел грандиозные маневры, в которых приняли участие новые гвардейские полки и стрельцы. На этих маневрах допускалось применение холодного оружия и глиняных бомб, начиненных горохом. С поля столкновения уносились убитые и раненые. «Шутили под Кожуховым, теперь играть идем под Азов»,- заявил Петр в 1695 г., направляя свои обученные войска для осады турецкой крепости Азова. Часть войска была отправлена водным путем по Оке и Волге, а оттуда на Дон. Другая часть шла сухим путем через Воронеж.
Дворянское ополчение под командой боярина Шереметева было направлено для осады турецких крепостей в низовьях Днепра и для отвлечения внимания турок от Азова. Азов был осажден с суши, но морем турки все время подвозили подкрепление, боевые припасы и продовольствие. Для Петра стало ясно, что взять Азов можно только при условии, если он будет осажден и с суши и с моря. Петр приказал отвести войска.
На расстоянии более тысячи верст от моря, в Воронеже, были организованы верфи и начата постройка первого русского военного флота. Части галер для сборки привозили с лесопильной мельницы села Преображенского. Петр сам работал на строительстве, куда были собраны тысячи работных людей.
Ранней весной 1696 г., в половодье, на Дону появились первенцы русского флота в составе 29 галерных судов, около тысячи стругов и плотов для перевозки войска. Матросами были посажены на суда солдаты гвардейских полков.
Азов, окруженный с суши и с моря, не выдержал осады и 19 июля 1696 г. капитулировал.
С торжеством русские полки возвратились в Москву. Петр созвал в дворцовом селе Преображенском боярскую думу. Выступая перед боярами, он говорил, что «никогда еще фортуна (счастье) не была так близка, и блажен, кто за власы ее возьмется».
Он предлагал немедленно переселить в Азов три тысячи стрельцов с семьями и создать военно-морской порт Таганрог. Он развил перед боярами мысль, что Азовское море без выхода в Черное море, без Керченского пролива, является закрытым озером. Но для завоевания выхода к морю необходима сильная армия и сильный военно-морской флот. Крупные землевладельцы должны были построить, вооружить и сдать государству готовый фрегат с каждых десяти тысяч дворов; монастыри - с каждых восьми тысяч крестьянских дворов. Все города и посады должны были построить и сдать казне 12 готовых вооруженных фрегатов. Петр повелел, кроме того, крупным купцам - гостям - Строгановым на свои средства построить еще два фрегата. Для реализации этого плана и светские феодалы и духовные стали создавать компании - «кумпанства».
Создаваемому флоту необходимы были кадры. Петр послал в Голландию, Англию, Венецию молодых дворян для обучения навигационным (морским) наукам.
Петр и сам решил предпринять «марш по Европе», чтобы познакомиться с военным, морским, инженерным делом.
Петр поехал вместе с «великим посольством» в звании «урядника Преображенского полка Петра Михайлова». Посольство было возглавлено генералом Ф. А. Головиным, адмиралом Лефортом и дьяком Посольского приказа Прокопием Возницыным.
Перед посольством стояли три основные задачи: создать для предстоящей борьбы с Турцией могучий союз европейских держав, ознакомиться с морским, военным и инженерным делом в Европе и пригласить в Россию нужных для армии и флота специалистов. Во время подготовки к отъезду был обнаружен заговор стрелецкого полковника Цыклера, окольничего Соковнина и ряда других лиц. Заговорщики намеревались убить Петра. Следствие показало, что в заговоре замешана дворцовая группа Милославских. Петр самым жестоким образом расправился с участниками заговора.
Великое посольство в 1697 г. направилось за границу. Первым городом, куда оно прибыло, была Рига; отсюда посольство направилось в Бранденбург. Здесь Петр имел тайное свидание с курфюрстом и заключил негласный договор, по которому обещал Бранденбургу поддержку в борьбе против владычицы Балтийского моря - Швеции. Здесь же Петр прошел курс артиллерийской стрельбы, получив аттестат на звание «благоискусного в огнестрельном деле мастера».
В небольшом приморском городке Пилау Петр несколько задержался из-за выборов короля, происходивших в Польше. России важно было иметь на польском престоле своего ставленника - саксонского курфюрста Августа II. Соперником Августа был французский принц де Конти, которого поддерживала Франция, находившаяся в союзе с Турцией.
Петр I спешно направил к западным границам России стрелецкие полки и оказал давление на польский сейм, написав письма крупным польским магнатам. В результате Август II, будущий союзник России в Северной войне, был избран на польский престол. Во время заграничного путешествия Петр посещал фабрики, заводы, школы, университеты, музеи, зоологические и ботанические сады, ратуши, арсеналы, верфи. Одновременно он фактически руководил всеми дипломатическими переговорами.
В пути Петр отделился от посольства и прибыл в приморский голландский городок Саардам. Он нанялся здесь на кораблестроительную верфь простым плотником. Затем он перебрался в Амстердам, куда к этому времени прибыло все «великое посольство».
В свободное время Петр с некоторыми участниками посольства работал на верфи Ост-Индской компании и вместе со своими товарищами выстроил фрегат.
Для того чтобы изучить теорию корабельного дела, Петр переехал в Англию, где большую часть своего времени проводил на верфях в Дептфорде. Петр I имел свидание с английским королем, с выдающимися общественными, церковными и научными деятелями (в том числе с Ньютоном).
К этому времени внешнеполитическая обстановка в Европе резко изменилась. Против Франции, претендовавшей на испанский престол для одного из членов французской королевской семьи, сколачивался блок европейских держав, возглавляемый агрессивной Англией. Переговоры России с Голландией и Англией о союзе в войне против Турции ни к чему не привели, так как в Европе назревала «война за испанское наследство».
Тогда Петр повел переговоры с польским послом Христофором Бозе о коалиции России и Польши против Швеции.
Еще в Англии Петр получил известие, что Австрия, союзница Русского государства в войне с Турцией, вступила в сепаратные переговоры о мире с султанским правительством. Петр поторопился в Вену. Переговоры с императором австрийским Леопольдом I и канцлером Кинским показали, что Австрия, также готовясь к «войне за испанское наследство», намерена закончить войну с Турцией. С этой целью в Карловичах на Дунае собрался мирный конгресс. На Карловицкий конгресс Петр направил своего дипломатического представителя Прокопия Возницына. Оставшийся в изоляции благодаря враждебной позиции, занятой Австрией и делегатом Англии лордом Пэджэтом, Возницын смог только заключить перемирие с Турцией на два года. Временно пришлось отказаться от выхода к Черному морю.
В Вене Петр I вступил в контакт с представителями единоверных народов - валахов и сербов, страдавших от ига Турецкой империи и ждавших помощи от русского народа.
Во время пребывания Петра в Вене (1698) было получено известие о том, что стрелецкие полки, стоявшие на охране западных границ у Себежа и Великих Лук, взбунтовались и пошли на Москву, чтобы возвести на московский престол царевну Софью. Позднее следствие показало, что восставшие предварительно вели переговоры с узницей Новодевичьего монастыря царевной Софьей.
Петр оставил посольство в Вене и направился в Москву для подавления бунта стрельцов. По дороге, в Раве-Русской и Томашеве, он беседовал с польским королем и саксонским курфюрстом Августом II и договорился с ним о союзе против Швеции. К союзу должна была примкнуть и Дания. Польша и Дания были старыми противниками Швеции на Балтике. Назревавшая «война за испанское наследство» не давала возможности другим государствам Европы оказать Швеции помощь.
Таким образом, убедившись в невозможности достигнуть намеченного на Черном море, Петр I немедленно использовал сложившуюся международную обстановку для создания нового союза, имевшего целью добиться для России выхода к Балтийскому морю. Петр I примчался в Москву, когда стрелецкий мятеж был уже разгромлен.
Направлявшиеся к Москве стрельцы еще до прибытия Петра были разбиты Семеновским и Преображенским полками у Нового Иерусалима (теперь Истра). Несколько десятков стрельцов были казнены, остальные разосланы по разным городам.
Прибыв в Москву, Петр I при первом приеме бояр приказал резать им бороды и издал указы об обязательном брадобритии и о ношении западноевропейского платья. Раскольники могли сохранить бороду по религиозным убеждениям только за определенные взносы. Только священники и крестьяне имели право носить бесплатно бороду, и то крестьяне при въезде в город, у заставы, должны были за бороду платить по копейке, что было для того времени весьма обременительно.
Петр вновь начал следственное дело по стрелецкому бунту. Более тысячи стрельцов было приговорено к смертной казни. Массовые казни были совершены на Красной площади. Царевна Софья была насильно пострижена в монахини под именем Сусанны. Перед ее окном в Новодевичьем монастыре были повешены стрельцы, в своих закостеневших руках державшие челобитные, призывавшие ее на царство.
Так жестоко подавил Петр I бунт и уничтожил стрелецкое войско, бывшее орудием в руках консервативной оппозиции боярства и духовенства.
 Перед Россией встала ответственная задача - подготовиться к войне со Швецией. С этой целью в селе Преображенском и в Москве были оформлены договоры с Польшей и Данией. Прибалтийское дворянство во главе с Паткулем, недовольное проведением шведскими властями «редукции», т. е. проверки прав на дворянские имения, в результате чего много имений подлежали конфискации, было готово поддержать Россию в этой войне. Петр, однако, договорился с Польшей и Данией начать войну только после заключения мира с Турцией. Двухлетнее Карловицкое перемирие не могло удовлетворить Россию, так как Турция могла напасть с тыла и сковать тем самым русские армии. В Турцию был послан новый посол - Емельян Украинцев.
В 1699 г. на рейде Керчи показалась вся азовская эскадра, сопровождавшая 46-пушечный фрегат «Крепость», на котором ехал в Константинополь русский посол. Перепуганный комендант Керчи согласился выпустить фрегат в Черное море. Через трое суток фрегат внезапно появился в Босфоре, салютуя всеми 46 пушками. Неожиданное прибытие сильного русского корабля привело турецкое правительство в замешательство. Распространились слухи, что вслед за передовым фрегатом следует вся русская эскадра. Украинцева приняли весьма предупредительно, и переговоры о мире возобновились.
Несмотря на упорные происки английской дипломатии, летом 1700 г. Украинцев сумел заключить с Турцией длительное перемирие сроком на 30 лет.
По условиям перемирия к России отходил Азов и прилегающие берега Азовского моря; турецкие крепости Араслан и Казыкермен на Днепре, взятые русскими войсками, подлежали сносу. Граница в кубанских степях определялась на расстоянии десяти часов верховой езды от Азова.
По получении известия о заключении перемирия, в августе 1700 г., Петр дал приказ собранным полкам двинуться в поход к Балтийскому морю для осады крепости Нарвы. Так началась Северная война с сильной в военном отношении Швецией, длившаяся 21 год. Это была война за возвращение искони русских земель в Прибалтике и за выход к Балтийскому морю.