Chẳng bao lâu, vua Frederik I của Thụy Điển nhận ra tình thế mới. Thất vọng vì sự hỗ trợ bất lực của George I và nhận ra rằng nếu tiếp tục tình trạng chiến tranh thì Nga sẽ tiếp tục đánh phá chính quốc Thụy Điển, Frederik I phải chấp nhận thực tế là Thụy Điển đã chiến bại. Frederik I thông báo với Sa hoàng là ông sẵn sàng mở lại cuộc đàm phán, và hai bên gặp nhau ngày 28 tháng 4 năm 1721. Nhưng vòng đàm phán đầu bị bế tắc vì tranh cãi về lãnh thổ.

Một lần nữa Sa hoàng ra lệnh tấn công dọc bờ biển Thụy Điển. Nhiều thị trấn và hàng trăm làng mạc bị tàn phá dọc bờ biển dài hơn 600 kilômét. Dù cuộc tấn công này có mức độ nhỏ hơn năm trước, Thụy Điển không thể tiếp tục chịu đựng được nữa. Frederik I cuối cùng nhượng bộ. Hòa ước Nystad giữa Nga và Thụy Điển được chính thức ký kết ngày 10 tháng 9 năm 1721.

Hòa ước Nystad nhượng cho Pyotr các lãnh thổ mà Pyotr Đại đế đã ước muốn từ lâu. Livonia, Ingria và Estonia được nhượng vĩnh viễn cho Nga, cùng với Karelia kéo dài đến Vyborg. Phần còn lại của Phần Lan được trả lại cho Thụy Điển. Nga đồng ý trả một khoản tiền để bồi thường cho Livonia, và Thụy Điển được mua nông sản ở Livonia mà không phải trả thuế. Mọi tù binh của hai bên đều được trả tự do. Sa hoàng cam kết không can dự vào nội bộ của Thụy Điển, do đó công nhận Frederik I là vua của Thụy Điển.