1682年，一个刚满10岁的小沙皇登基了。他就是俄国罗曼诺夫王朝的第四代沙皇彼得·阿列克塞耶维奇·罗曼诺夫。
彼得即位不久，他的同父异母姐姐索菲娅借助射击军兵变，上台执政。彼得被迫和母亲住在莫斯科郊外。他从小就喜欢军事游戏，把自己的小伙伴编成两个“游戏”兵团，整天在绿荫环绕的村庄中，建筑土堡，进行军事演习及防战游戏。
7年以后，彼得长大了，他的游戏兵成了两支训练有素的近卫军。索菲娅意识到，彼得是个危险的对手。1689年8月，她发动兵变，企图废掉彼得，但是阴谋失败，索菲娅被送进修道院。
彼得开始亲自执政。这时的俄国基本上是个内陆国家，经济也很落后，要改变这种状况，彼得认为首先要有出海口，他宣称“水域，这就是俄国所需要的。”有了出海口，就等于打开了通向西欧的窗口。
1695年1月，彼得亲率3万大军进攻土耳其，企图占领亚速海。由于没有海军，彼得不能从海上包围亚速城堡，而土耳其舰队却可以经常提供援助，这次远征失败了。他并不灰心，用一年多时间建立了一支舰队。1696年春天，30艘俄国战舰出现在亚速海上，俄军水陆并进，围攻亚速城堡，土耳其战败求和，亚速海落到了俄国人手中。
占领亚速后，俄国并没有打通南方的出海口。因为土耳奇不仅占领着亚速海的门户——刻赤，而且它拥有一支强大的海军，统治着黑海。彼得觉得应该向西欧学习，他决定派一个使团到西欧各国考察。
1697年，俄国考察使团出发。彼得化名为彼得·米哈依洛夫，以下士身份随同前往。他非常重视学习西方的先进科学技术，自称是“一个寻师问道的学生。”他身高近两米，强壮有力，亲自在造船厂当木匠，学习造船技术。在阿姆斯特丹，他在一家最大的造船厂当学徒，一直干了四个多月，空闲的时候，彼得总是去参观手工工场、博物馆，访问著名的学者、科学家，聘请他们去俄国工作。在伦敦，他考察了英国的国家制度，还出席了国会的会议，参加了王宫的化装舞会。
正当彼得在国外考察时，国内射击军发动兵变，要求立索菲娅为沙皇。彼得闻讯后，急忙赶回国内，残酷地镇压了叛乱，处死了1000多人。他强迫索菲娅当修女，还把195名叛军的尸体吊在她的窗前。
平息叛乱后，彼得开始在俄国进行全面改革。他大力鼓励本国商人和外国商人投资发展工业，先后开办了冶金、纺织、造船等工场200多家。他又征召大批农奴开凿运河，建设通商口岸，发展商业。
彼得非常重视文化教育，先后开办了工程技术学校、航海学校、造船学校、海军学校等专门学校，派遣留学生到西欧学习。他还创建了博物馆、图书馆和剧院，创办了俄国第一份报纸《新闻报》，由他亲任主编。
彼得又改革了礼仪制度，甚至采取强制性手段，迫使俄国贵族接受西方习俗。彼得1698年从国外回来接见贵族时，当场剪掉他们的长胡子，禁止他们下跪，后来又下令禁止穿俄罗斯长袍。彼得鼓励贵族学习西方人的嗜好，要他们头戴撒了香粉的假发，脚穿喇叭口的长统靴，带着妻子儿女参加各种晚会、舞会、进行社交往来等等。
彼得对国家行政机构进行了全面改革。撤消了原来那些守旧无能，臃肿混乱的政权机构，把地方政权完全集中到中央，也就是彼得一人手中，这些改革使俄国皇帝有至高无上的权力，俄国也变成了绝对君主专制的国家。
彼得花了很大力气进行军队的改革。兴办兵工厂，造船、铸炮，改善军队的武器装备。同时，扩大征兵，建立了一支拥有130个兵团、20万士兵的强大陆军和一支拥有48艘战舰的海军。
在改革过程中，彼得深深感到，过去按门第选用官吏这种制度的腐败，决定打破旧传统，按能力和才干任用各级官吏。这一改革，使一些出身低微的人在政府中升任要职。彼得的第一位总检察长雅古任斯基小时候放过猪，他的亲信大臣、陆军元帅缅西科夫曾经在莫斯科街头卖过肉包子。
改革之后，俄国富强了。彼得又开始为俄国寻取出海口，南方不行，就把眼光投向北方，首要的进攻目标就是瑞典。瑞典是北欧最强大的国家，也是欧洲强国之一，它拥有一支强大的军队。彼得要和瑞典争夺波罗地海是一个非常大胆的决定，是对俄国的一次严重考验。
1700年秋天，彼得率3万大军包围了瑞典的城堡纳尔瓦。18岁的瑞典国王查理十二世，先击败了俄国的盟友丹麦，接着带领1万多精兵向俄军发动猛攻。俄军全线崩溃，几乎全军覆没，彼得只身逃回了莫斯科。
惨重的失败没使彼得丧失信心，他利用查理十二世进攻波兰的有利时机，以最大的努力重建军队。
彼得从全国各地征集新兵，加紧训练。没有大炮，他命令每三个教堂交出一口铜钟来铸炮。一年之后，俄国铸出了300门大炮。1703年，俄军再次进攻瑞典在波罗的海沿岸的要塞，占领了尼恩尚茨·纳尔瓦。然后在涅瓦河口附近的科特林岛上修建要塞卡朗施塔特，在叶尼萨利岛上建立彼得——保罗要塞。彼得——保罗要塞地处大涅瓦河、小涅瓦河的汇合点，控制着通向波罗的海的水路。彼得选中这块地方作为未来的首都，使它成为真正的通向欧洲的商口。
1712年，彼得在涅瓦河两岸的荒岛上建立了一座新城市，取名为彼得堡，把首都从莫斯科迁到这里。
1709年6月27日，俄国和瑞典的波尔塔瓦展开了规模空前的激战。彼得亲临前线指挥，他的帽子和马鞍都中了枪弹。最后，瑞典溃败，查理十二世逃到土耳奇。后来俄军又多次在波罗地海打败瑞典。1721年，双方签订和约，俄国从瑞典手中夺得了芬兰湾、里加湾沿岸的土地，从而解决了北方出海口问题。
1721年10月，俄国枢密院尊称彼得为“大帝”和“祖国之父”，俄国也正式改称“俄罗斯帝国。”