Vua Karl XII định kéo quân đánh Ba Lan, nhưng lúc đó vua Nga đã gửi thư tuyên chiến và Augustus II đã ngưng chiến dịch mà rút về trú đông. Karl XII quyết định thân chinh kéo hơn 1 vạn quân tinh nhuệ giải vây cho pháo đài Narva lúc đó đang bị 4 vạn quân Nga tấn công.

Vào ngày 20 tháng 10 năm 1700, đoàn quân đến Narva, và vua Karl XII ra lệnh tấn công ngay chứ không tổ chức phòng thủ hoặc thiết lập doanh trại trước. Quân Nga hoàn toàn bị bất ngờ, tan rã hàng ngũ mà trốn chạy. Quân Thụy Điển bị mất 31 sĩ quan và 646 binh sĩ, 1.205 bị thương. Bên Nga, ít nhất 16 nghìn quân tử trận hoặc bị thương, và người bị thương không có mấy hy vọng đi về đến quê nhà qua quãng đường dài đã đóng băng. Mười tướng lĩnh của Nga, 10 đại tá và 34 sĩ quan cấp thấp hơn bị bắt cùng 17 nghìn quân, 180 khẩu pháo và 230 lá quân kỳ.

Tin tức về trận chiến Narva gây ấn tượng mạnh toàn Tây Âu, nhưng khiến cho Karl xem nhẹ Pyotr Đại đế và khinh thường nước Nga.